SREBPs启动子甲基化调控miR-33表达参与冠心病发病机制的研究

Coronary Artery disease (CAD) is a complex disease caused by genetic and epigenetic mechanism. Aberrant lipid metabolism plays a key role in the pathogenesis of CAD. Our previous study found that global DNA methylation level was reduced during THP-1 monocytes transferring to foam cells, at the same time sterol regulatory element-binding protein genes 1 (SREBP-1) promoter hypermethlated in this pathological process. MicroRNA-33（miR-33）is located in intron of SREBPs，latest research shows that mir-33 coordinates the expression of several sterol transporters associated with HDL metabolism. In this research project, we plan to explore the correlation work between “ SREBPs promotor hypermethylation→SREBPs expression down-regulated→miR-33 expression down-regulated→Aberrant lipids metabolism →Coronary artery disease”, so as to reveal the synergistic effects of two different epigenetic modifications in the pathogenesis of CAD.

冠心病是一类由遗传，表观遗传共同作用引起的复杂疾病，脂代谢失衡在冠心病发病机制中发挥重要作用。我们前期研究发现THP-1单核细胞泡沫化进程中基因组整体甲基化水平降低，区域性（如SREBP-1基因启动子区）甲基化水平增高，而SREBP-1启动子高甲基化可导致其表达下调。SREBPs（SREBP1，SREBP2）是剪切形成miR-33的重要前体物质，最新研究显示：miR-33在冠心病脂质代谢紊乱机制中发挥重要作用，他汀类药物可能通过上调miR-33发挥抗动脉粥样硬化的作用。本项目拟在前期研究基础上利用本实验室已建立的THP-1 /原代单核细胞泡沫化模型及病例对照研究，探讨“SREBPs启动子甲基化增高→SREBPs表达下调→miR-33表达下降→血脂代谢异常→冠心病发生”之间的内在关联，以证实甲基化及miRNA两种表观遗传调控方式在脂代谢及冠心病发病机制中的协同调控作用。

【研究背景】冠心病是一类由遗传，表观遗传共同作用引起的复杂疾病，脂代谢失衡在冠心病发病机制中发挥重要作用。我们前期研究发现THP-1单核细胞泡沫化进程中基因组整体甲基化水平降低，区域性（如SREBP基因启动子区）甲基化水平增高，而SREBP启动子高甲基化可导致其表达下调。.【主要研究内容】为利用本实验室已建立的THP-1 /原代单核细胞泡沫化模型及病例对照研究，探讨“SREBPs启动子甲基化增高→SREBPs表达下调→miR-33表达下降→血脂代谢异常→冠心病发生”之间的内在关联，以证实甲基化及miRNA两种表观遗传调控方式在脂代谢及冠心病发病机制中的协同调控作用。.【重要结果及关键数据】.一、病例对照研究焦磷酸测序结果显示.1）冠心病患者外周血白细胞总体甲基化水平降低；.2）冠心病患者SREBP-2启动子区域特定位点F1-4（转录起始点上游-103bp）甲基化水平显著高于健康对照组（4.56%±0.70% vs 3.54%±0.72%，t=-3.864，P＜0.001），且与血浆中miR-33a-5p的水平和高密度脂蛋白的水平负相关（r=-0.318，P=0.001；r=-0.225，P=0.024）；.3）校正混杂因素后，SREBP-2启动子区域特定位点高甲基化是冠心病的独立风险因素（OR=2.452，95%CI=1.398~4.299，P=0.002）。.二、病例对照研究结果显示.1）冠心病患者SREBP-1 mRNA表达水平显著低于对照人群 （P=0.005）；.2）通过对病变程度的分层，复杂的高风险冠脉病变患者SREBP-1表达水平降低更为显著（P=0.001）；.3）校正多种混杂因素后，外周血SREBP-1低表达为冠心病的独立风险因素（OR=0.48，95%CI=0.30~0.76，P=0.002）；.三、体外研究.1）在THP-1单核细胞泡沫化进程中,SREBP-1表达水平显著上调（P=0.001），SREBP-2表达水平无差异；.2）THP-1细胞泡沫化进程中DNMT1表达水平降低，过表达DNMT1质粒，SREBP1基因启动子区特定位点CG位点甲基化水平增高，SREBP-1表达水平降低；.【科学意义】.脂代谢因子SREBP-1的异常表达可能参与冠心病的发生发展；不同的表观遗传调控方式DNA甲基化和miRNA可能协同调控CAD发病机制中异常的脂质代谢。