人参皂苷Rg1在动脉粥样硬化治疗中的作用及其信号转导机制

Ginsenoside Rg1 has gained attention as potential anti-inflammatory agents, but its role and signal transduction pathway in anti-pathogenesis of atherosclerosis (AS) have remained unexplored. By using the AS models of apolipoprotein E-deficient (Apo E -/-) mice and New Zealand white rabbits which were established with high lipid diet, monocyte-derived macrophages, vascular endothelial cells and vascular smooth muscle cells, we arrange to investigate: (1) The therapeutic role of ginsenoside Rg1 in AS; (2) Effects of ginsenoside Rg1 on signal transduction pathways which play a crucial role in determinating the pathogenesis of AS such as phosphoinositide 3-kinase (PI3-K)/protein kinase B (PKB)/ mammalian target of rapamycin (mTOR) signal pathway; Toll-like recetpors (TLRs)/mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and TLRs/nuclear factor-κB (NF-κB) signal pathway; The tumor suppressor kinase LKB1 / AMP-activated protein kinase (AMPK)/ a mammalian ortholog of Sir2 (SIRT1) signal pathway. Taking together, the research arrange to study the role and signal transduction pathway of ginsenoside Rg1 in pathogenesis of AS at molecular, cellular and individual levels in order to provide new evidences for treatment of AS.

人参皂苷 Rg1对动脉粥样硬化(AS)的治疗有一定的效果，但在对抗AS病理过程中的作用及信号转导机制尚不完全清楚。本课题拟通过高脂诱导的载脂蛋白E 基因敲除（Apo E -/-）AS小鼠模型与高脂诱导的新西兰兔AS动物模型，单核-巨噬细胞系、血管内皮细胞和血管平滑肌细胞等细胞模型。研究(1)人参皂苷 Rg1 抑制AS病理进程中的保护作用；(2)人参皂苷 Rg1 对AS病理生理发生、发展过程中密切相关的关键信号通路如磷脂酰肌醇3－激酶/蛋白激酶 B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路、TOLL样受体/有丝分裂原活化蛋白激酶信号通路与核因子-κB信号通路、肿瘤抑制基因激酶 LKB1 / AMP 活化蛋白激酶/Sir2 哺乳动物同源物信号通路的调控作用。本研究从分子、细胞及整体层面探讨人参皂苷 Rg1在AS病理进程中的治疗作用及信号机制，开拓AS治疗的未知领域，为临床应用提供新的细胞分子生物学依据。

本课题拟通过高脂诱导的新西兰兔动脉粥样硬化动物模型以及单核-巨噬细胞系、人脐静脉内皮细胞等细胞模型，研究 Rg1 在抑制 AS 病理进程中的保护作用及对粥样斑块形成中密切相关关键信号通路的调控机制。通过OXLDL诱导小鼠Raw264.7巨噬细胞为泡沫细胞模型；通过血清剥夺诱导小鼠Raw264.7巨噬细胞为细胞凋亡模型；体外培养HUVECs，构建人脐静脉内皮细胞氧化应激损伤模型及缺血缺氧模型；构建新西兰兔AS模型。对各实验体系进行相应实验分组，加入人参皂苷Rg1干预处理。采用Western blotting检测LC3、Atg5、Beclin1、Bcl-2、Bax、cleaved caspase-3、VCAM-1、ICAM-1、IκB、NF-κB、HIF-1α、VEGF、P38 MAPK、AMPK、ERK1/2蛋白水平表达变化；采用RT-PCR检测HIF-1α、VEGF 转录水平变化；采用免疫荧光双标记方法检测IL-1β、TNF-α、NF-κB、LC3蛋白水平表达变化；采用丹酰尸胺染色检测细胞中自噬小体的数量变化；采用Hochest33342/PI荧光双染检测细胞凋亡变化；采用用荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧水平变化；通过肉眼观察大体标本；采用HE染色观察血管内膜变化；采用免疫组化测定caspase-3的表达变化；采用免疫荧光共聚焦显微镜检测内皮细胞内VCAM-1的表达变化。结果发现（1）人参皂苷Rg1上调RAW264.7巨噬细胞被OXLDL抑制的自噬水平；人参皂苷Rg1通过上调自噬抑制OXLDL诱导RAW264.7细胞的促炎性因子IL-1β、TNF-α蛋白的表达；人参皂苷Rg1诱导RAW264.7巨噬细胞自噬抑制通过P38 MAPK或NF-KB/RelA通路激活的炎症反应。（2）人参皂苷Rg1通过上调Raw264.7巨噬细胞自噬水平抑制细胞凋亡；人参皂苷Rg1通过激活AMPK信号通路诱导自噬抑制血清剥夺诱导的Raw264.7巨噬细胞凋亡。（3）人参皂苷Rg1降低新西兰兔主动脉内膜下脂肪的沉积及粥样斑块的形成，人参皂苷Rg1下调内皮细VCAM-1的表达水平。人参皂苷Rg1通过诱导自噬及促进细胞保护因子的表达，发挥其抗凋亡、抗炎效应，从而达到抑制和稳定动脉粥样硬化斑块的作用，本研究开拓了AS治疗的未知领域，为临床应用提供了新的细胞分子生物学依据。