炎症因子YKL-40调控巨噬细胞胞葬功能对粥样硬化斑块稳定性的影响及机制

The occurrence and development of atherosclerosis (AS) are closely related to the inflammatory response. Our previous study found that the expression of inflammatory cytokine YKL-40 in sera and plaques of patients with carotid atherosclerosis were significantly increased. Meanwhile, the expression of YKL-40 in the plaques was consistent with the distribution of the macrophages, and the expression level in serum was negatively correlated with the stability of the plaques. Studies have shown an important role of macrophages throughout the AS process. Timely and effective removal of apoptotic cell-based necrotic core by macrophages is an important part of the maintenance of plaque stability, and the efferocytosis of macrophage cell is a process of phagocytosis and clearance of apoptotic cells. Therefore, the efferocytosis of macrophages may play an important role in the stability of AS plaque. Our further study found that the efferocytosis of macrophages was weakened after YKL-40 stimulation, and the polarized phenotype may be affected as well. Therefore, this project intends to further clarify whether YKL-40 affects the stability of AS plaques by regulating the efferocytosis of macrophage and polarization phenotype. This project will provide new ideas for exploring the mechanism of the occurrence and development of AS and even provide possible intervention targets for the study of AS plaque stability.

动脉粥样硬化（AS）的发生发展与炎症反应密切相关，我们前期研究发现颈动脉粥样硬化狭窄患者血清和斑块内的炎症因子YKL-40表达均明显增高，斑块内的表达与巨噬细胞分布一致，且血清的表达水平与斑块稳定性呈负相关。研究表明巨噬细胞的作用贯穿于AS过程，其能否及时有效清除凋亡细胞为主的坏死核心是维持斑块稳定性的重要环节，而巨噬细胞的胞葬作用正是一个吞噬清除凋亡细胞的过程，因而，巨噬细胞的胞葬功能可能在AS斑块稳定中具有重要作用。我们进一步研究发现，YKL-40刺激巨噬细胞后其胞葬功能减弱，且极化表型可能受到影响。因此，本项目拟进一步明确YKL-40是否通过调控巨噬细胞的胞葬功能和极化表型等机制，影响AS斑块的稳定性。本项目将为探讨AS的发生发展机制提供新思路，甚至为AS斑块稳定性研究提供可能的干预靶点。

缺血性脑卒中常以易损颈动脉斑块为病理基础, 易损斑块形成与斑块内坏死成分过度累积以及炎症反应加剧密切相关.研究表明巨噬细胞的作用贯穿于斑块进展全程，其能否及时有效清除凋亡细胞为主的坏死核心是维持斑块稳定性的重要环节，而巨噬细胞的胞葬作用正是一个吞噬清除凋亡细胞的过程.调节巨噬细胞胞葬功能在斑块稳定性的具体机制尚不清楚. YKL-40 是一种近年发现的炎性因子，其在许多炎症相关疾病中表达上调,其在斑块稳定性的调节作用亦不清楚.本项目从三个方面探讨了YKL-40调节斑块稳定性的作用:明确 YKL-40 在颈动脉斑块中的表达特征；体外水平和体内动物水平明确YKL-40 对巨噬细胞胞葬、凋亡极化表型以及血管平滑肌细胞表型转化的作用; 最终体外水平明确 YKL-40 影响上述细胞表型的机制. 主要结果如下:第一, 易损颈动脉斑块患者血清和斑块内的炎症因子YKL-40表达均明显增高，与斑块内巨噬细胞、平滑肌细胞存在共定位,表达量与斑块稳定性呈负相关; 第二, 在体外YKL-40刺激巨噬细胞后通过抑制ATF2/mfge8通路削弱胞葬功能,进而降低斑块稳定性; 第三, YKL-40刺激巨噬细胞后, 通过Aven/caspase3通路抑制巨噬细胞凋亡,加剧早期斑块内坏死组织积累,降低斑块稳定性; 第四, YKL-40通过MAPK通路促进平滑肌细胞增殖以及合成型转化,加剧斑块进展. 第五, 通过使用YKL-40中和抗体,使易损斑块小鼠模型的斑块稳定性显著上升,斑块内胞葬水平显著上升、凋亡成分显著下降、收缩型平滑肌细胞比例显著升高. 本项目为研究斑块易损性的机制提供了新思路，阐明了YKL40降低斑块稳定性的分子机制, 为预警易损颈动脉粥样斑块提供新的生物标记分子, 为预防粥样斑块破裂提供了包括YKL40在内的一系列干预靶点,有望为干预缺血性脑卒中提供靶向治疗方案。