PPAR-α激动剂在急性心肌梗死中调控巨噬细胞极化促进血管生成的机制研究

Angiogenesis could improve the cardiac function after myocardial infarction (MI). Macrophages played an important role in the process of angiogenesis, and the M2 subtype of macrophage polarization could promote the angiogenesis. Peroxisome proliferator-activated receptor-α (PPAR-α) agonists could promote the angiogenesis too, but the mechanisms behind them were still unclear. PPAR-α agonists could up-regulate the transcription of growth differentiation factor (GDF)-15. Our previous study showed that GDF-15 could promote macrophages polarized to M2 subtype by regulating the signal transducer and activator of transcription (STAT)-6. So we hypothesized that PPAR-α agonists could promote the angiogenesis after MI by regulating macrophage polarization through regulating STAT signal pathway. In order to reveal the mechanisms by which PPAR-α agonists regulating the macrophage polarization and the subsequent influence to angiogenesis, we plan to stimulate the macrophages by PPAR-α agonists in vitro, and then observe the polarization of macrophages and the change of STAT-1/3/6 signal pathways, and observe the influence of PPAR-α agonists combined with macrophages to angiogenesis; furthermore, PPAR-α agonists would be administered to mice with MI at the different time points before or after MI, the macrophage polarization, signal pathways, angiogenesis and cardiac function would be observed. The results of our study would reveal a new signal pathway of PPAR-α agonists and provide a new method to improve the cardiac function after MI.

心肌梗死（MI）后血管生成可改善心功能。巨噬细胞（MФ）向M2极化可促进血管生成。过氧化物酶体增殖物激活型受体（PPAR）-α激动剂可促进血管生成，但机制不清。PPAR-α激动剂可上调生长分化因子（GDF）-15转录。预实验表明GDF-15可通过信号转导及转录激活因子（STAT）-6途径促进MФ向M2极化；由此我们推测：PPAR-α激动剂通过调控STAT而调控MФ极化进而促进MI后血管生成。本课题拟在体外以PPAR-α激动剂刺激MФ，观察其极化方向和信号通路STAT-1/3/6的变化，观察PPAR-α激动剂联合MФ对血管生成的影响；并应用小鼠MI模型，在MI前后不同时间给予PPAR-α激动剂，观察MФ极化方向、信号通路、血管生成和心功能情况，揭示PPAR-α激动剂调控MФ极化的机制及由此对血管生成的影响。研究成果有望揭示PPAR-α激动剂作用的新的信号通路、并为改善MI后心功能提供新思路。

巨噬细胞的M2极化在血管生成过程中具有重要意义，过氧化物酶体增殖物激活型受体（PPAR）-α激动剂可促进血管生成，但机制不清。本研究分3部分对该问题进行探讨。临床实验部分，在60名高甘油三酯血症患者中观察PPAR-α激动剂非诺贝特对血浆四氢生物喋呤（BH4）浓度的影响，发现非诺贝特可使患者血浆BH4浓度显著升高，提示PPAR-α激动剂非诺贝特具有内皮保护作用。细胞实验部分，首先成功分离培养小鼠骨髓来源巨噬细胞（BMDM），并建立了以LPS+ INFγ或IL-4诱导BMDM向M1或M2极化的细胞模型。应用此细胞模型，通过流式细胞学、RT-PCR和ELISA等技术手段，从多个不同角度均未能证实PPAR-α激动剂具有诱导BMDM向M1或M2细胞极化的能力。动物实验部分，首先成功建立了小鼠急性心肌梗死动物模型，之后将成年C57/BL6小鼠分为假手术组（SHAM）、假手术+非诺贝特组（SHAM+FENO）、心肌梗死组（AMI）及心肌梗死+非诺贝特组（AMI+FENO），SHAM+FENO组和AMI+FENO组于手术次日开始予非诺贝特100mg/kg/d灌胃，术后7天和14天超声心动图均证实AMI组和AMI+FENO组在LVEF和LVFS均较SHAM组和SHAM+FENO组显著降低（P<0.05），提示模型建立成功；术后7天时AMI+FENO组的LVEF和LVFS均较AMI组有显著改善（P<0.05），术后14天时AMI+FENO组的LVEF较AMI组有显著改善（P<0.05），提示急性心肌梗死发生后早期应用PPAR-α激动剂非诺贝特具有保护小鼠心功能的作用。免疫荧光染色未发现各组之间梗死心肌中M1或M2细胞存在差异，从而从整体水平证实PPAR-α激动剂不具有诱导巨噬细胞向M1或M2细胞极化的作用。推测PPAR-α激动剂非诺贝特的心功能保护作用可能与其内皮保护作用有关。