维生素D/维生素D受体通过CaMKKβ/AMPK/mTOR信号通路调控自噬改善他汀相关肌病的机制研究

Myopathy is the most common adverse reaction in patients treated with statins. Vitamin D is reported to be a potential protective factor for statin-related myopathy, while the molecular mechanism remains unclear. Autophagy dysfunction in skeletal muscle cells can contribute to statin toxicity and that vitamin D can regulate autophagy. The CaMKKβ/AMPK/mTOR signaling pathway, which is closely related to autophagy homeostasis, can be activated when vitamin D binding with vitamin D receptor (VDR). Therefore, we hypothesize that “Vitamin D protects against statin-related myopathy through modulation of autophagy via activation of VDR and post-receptor CaMKKβ/AMPK/mTOR pathway”. In the current project, statin-related myopathy models will be constructed both in vitro and in vivo. RNA interference specific for VDR, two different autophagy inhibitors (chloroquine and bafilomycin A1) and CaMKKβ/AMPK/mTOR pathway inhibitor STO-609 will be used. Myopathy parameters, autophagy markers and CaMKKβ/AMPK/mTOR pathway will be measured to determine the potential protective mechanism of vitamin D to statin-related myopathy from a new perspective. Eventually, we hopefully expect to provide a new strategy of preventing statin-related myopathy.

肌病是他汀最常见的不良反应，维生素D对他汀相关肌病有潜在保护作用，但其机制尚不清楚。骨骼肌细胞内的自噬障碍可增加他汀毒性，而维生素D可以调节自噬过程。维生素D与VDR结合后可激活CaMKKβ/AMPK/mTOR信号通路，CaMKKβ/AMPK/mTOR通路与自噬稳态有关。据此，我们推测“维生素D通过激活VDR及受体后的CaMKKβ/AMPK/mTOR通路，进而改善自噬障碍，从而实现对他汀相关肌病的保护作用”。本课题将在动物和细胞水平建立他汀相关肌病模型，利用RNA干扰技术沉默VDR基因，采用氯喹和巴弗洛霉素A1阻断自噬过程，采用STO-609抑制CaMKKβ/AMPK/mTOR通路，通过检测他汀相关肌病指标、自噬标志物、CaMKKβ/AMPK/mTOR通路蛋白磷酸化水平的变化，以期从新的视角阐明维生素D对他汀相关肌病的保护机制。该研究有望为他汀相关肌病的防治提供新的理论依据和治疗靶点。

肌病是他汀最常见的不良反应，他汀不耐受使患者的服药依从性和临床获益明显降低，维生素D是临床上和生活中容易获得的药物。本项目通过建立他汀相关肌病细胞和动物模型，以自噬为切入点，通过体内外实验对他汀相关肌病的发生机制、维生素D对他汀相关肌病的保护作用及保护机制进行了深入研究。结果表明：1. 他汀可以增加C2C12肌管细胞中P62的表达，减少LC3 II和LC3-II/LC3-I的表达，提示自噬障碍参与了他汀相关肌病的发生；2. 维生素D可以改善他汀引起的C2C12肌管细胞活性下降，改善他汀引起的小鼠血清CK水平升高以及骨骼肌细胞内的纤维坏死及炎性细胞浸润情况，提示维生素D对他汀相关肌病具有保护作用；3. 维生素D可以改善他汀引起的C2C12肌管细胞内的VDR表达水平下降，提示维生素D可能通过激活VDR发挥对他汀相关肌病的保护作用。结论：维生素D可能通过激活VDR，改善他汀相关肌病引起的自噬障碍，维持骨骼肌细胞内自噬的适度激活，进而促进骨骼肌细胞的自我修复，发挥对骨骼肌细胞的保护作用。本研究有望为他汀相关肌病的防治提供新的理论依据和治疗策略，在基础实验的支持下，下一步将促进该领域研究进一步向临床应用转化，探索维生素D的最佳干预时间和剂量，最终减少他汀相关肌病的发生。