慢性肾病诱导的氨基甲酰化ApoJ抑制心梗后侧枝循环的机制研究

Acute myocardial infarction causes myocardial ischemia, resulting in cardiac dysfunction and arrhythmia. The risk and prognosis of this disease depends, to some extent, on the development of collateral circulation. The formation of coronary collateral circulation in patients with chronic kidney disease (CKD) is significantly lower than that for those with normal renal function, suggesting that the pathological regulation of CKD in collateral circulation is a potential cardiovascular risk factor. CKD leads to increased protein carbamylation, which is negatively related to vascular homeostasis. Our LC-MS/MS analysis revealed that Apolipoprotein J (ApoJ) underwent carbamylated modification in patients with CKD. Furthermore, animal studies showed that carbamylated ApoJ (C-ApoJ) reduced the angiogenesis process in ischemic tissue, and down-regulated the pro-angiogenic properties and expression of VEGFR2 in endothelial cells. In addition, profound mechanistic study demonstrated that C-ApoJ inhibited Sirt1 expression through the CD36 receptor in endothelial cells. Therefore, C-ApoJ might serve as an indicator of poor collateral growth and prognosis in patients with CKD after myocardial infarction. Follow-up studies will elucidate the regulatory role of C-ApoJ on endothelial cell function and the downstream Sirt1-VEGFR2 signaling pathway through the CD36 receptor.

急性心梗可引发心肌组织缺血，导致心功能不全及心律失常，而病变的危险程度和预后情况很大程度取决于有无良好的冠脉侧枝循环建立。慢性肾病患者的冠脉侧枝循环形成与肾功能正常者相比显著降低，提示慢性肾病对侧枝循环生成的病理调控作用是导致这类患者心梗后预后不佳的重要原因。慢性肾病可导致外周血蛋白氨基甲酰化修饰增加，且该修饰与血管稳态负相关。我们通过质谱分析发现慢性肾病患者体内 ApoJ发生氨基甲酰化修饰，通过动物实验证实氨基甲酰化ApoJ可显著抑制缺血区血管新生，并下调血管内皮细胞成血管功能及VEGFR2表达。机制研究发现在内皮细胞，氨基甲酰化ApoJ可作用于受体CD36并下调Sirt1表达。因此，氨基甲酰化ApoJ可能是慢性肾病引起心梗后侧枝循环障碍和预后不良的危险因素。后续研究将阐明氨基甲酰化ApoJ是如何介由其受体CD36对内皮细胞功能以及下游Sirt1-VEGFR2信号通路发挥调控作用。

氨基甲酰化修饰是一种发生在蛋白质氨基（尤其是赖氨酸残基）与氰酸盐之间的转录后自发非酶促反应，而氰酸盐主要由尿素氮分解而来，因此氨基甲酰化修饰在慢性肾病患者外周血中明显增高。相关的临床研究表明，慢性肾病患者血浆氨基甲酰化水平可预测心血管事件风险，且具有独立于传统心血管危险因素的预测价值。蛋白在发生氨基甲酰化修饰后进而产生促动脉粥样硬化作用，我们的研究围绕氨基甲酰化高密度脂蛋白（HDL）展开。本课题的结果围绕一下四部分展开。.1、本课题围绕HDL的氨基甲酰化修饰，展开糖尿病患者HDL氨基甲酰化水平与巨噬细胞促炎的临床与机制研究。我们的研究从临床角度首次证实糖尿病尤其糖尿病肾病患者外周血HDL甲酰化水平相较于正常对照明显升高，且是糖尿病患者合并冠脉病变的独立危险因素。体外氨基甲酰化修饰的HDL（c-HDL）较正常对照组显著促进单核巨噬细胞向内皮细胞粘附，且增加了重要的粘附因子ICAM，VACAM的表达量，及p-p65的表达。.2、在研究HDL氨基甲酰化期间，我们通过质谱分析，聚焦于HDL的另一种高表达修饰-氧化修饰。围绕高密度脂蛋白这一类表观修饰，在主动脉瓣疾病（calcific aortic valve disease ,CAVD）中展开了一系列临床及基础研究。该研究首次证实ox-HDL水平升高与患者CAVD的风险密切相关。此外，ox-HDL可通过上调促钙化相关基因的表达促进AVICs钙化。.3、我们对新冠患者的血脂展开了一项前瞻性的观察研究，危重症患者表现出低HDL及apoA-1水平，并且是预测其在院期间不良事件的可靠指标。而这一血脂代谢紊乱与新冠危重症患者难以控制的感染密切相关。.4、在积极研究脂蛋白的同时，我们发现急性冠脉综合征患者冠脉周围脂肪存在一个明显的信号衰减，可以被临床常用的影像学方法：冠脉CT所捕捉。进一步研究表明这一可量化的冠周脂肪衰减指数（FAI）与冠脉斑块成分及冠脉内炎症表达水平密切相关。