苯并(a)芘诱导血小板介导的血栓形成的机制研究

Recently, it has been reported that the environmental carcinogen Benzo(a)pyrene (BaP) could also induce cardiovascular diseases including coronary heart disease（CHD）. Thrombosis plays an important role in CHD, which includes the preliminary stage (the damage of vascular endothelium) and the midanaphase mediated by platelets. Previous reports indicated that BaP might cause the damage of vascular endothelial cells, however, it is still unclear whether BaP has influence on the thrombosis mediated by platelets. In our laboratory we have found BaP could amplify ADP-induced platelet aggregation, therefore, in the current study, we will investigate the effects of BaP on the midanaphase of thrombosis (including platelet aggregation, adhesion, activation and release of relevant factors), and try to reveal the underlying molecular mechanism. Furthermore, we will verify this hypothesis in acute thrombosis model. This study will provide new insights on the molecular mechanism of BaP-induced thrombosis, which might be beneficial to the primary prevention and treatment in high-risk populations.

近年来学术界发现多环芳烃类致癌物苯并芘（BaP）也能导致心血管疾病如冠心病的发生，而在冠心病的发生过程中，血栓形成是最为关键的一环。血栓形成的病理生理机制主要包括前期的血管内皮损伤，中后期血小板介导的血流状态改变和血液凝固性增加等因素，目前已有报道认为BaP可以通过直接损伤血管内皮细胞诱导血栓形成，但对BaP是否影响血栓形成的中后期过程目前尚是空白。我们前期开展的预实验已发现BaP对ADP介导的血小板聚集有显著影响，本研究将更全面深入地探讨BaP如何影响ADP诱导的血小板聚集，粘附，活化，释放功能以加速血栓形成，并深入分析BaP在ADP诱导血小板活化的信号通路中的调控机制，并在成熟的急性血栓动物模型中验证以上效应并寻找干预靶点，为多环芳烃类致癌物致心血管疾病全新的分子机制和干预方法提供新的思路。

本项目主要研究经典环境毒物苯并芘（BaP）对血小板介导的血栓形成机制的影响，筛选相关的作用靶点，在模式动物（小鼠）中验证相关效应，在冠心病人群中尝试寻找血小板相关靶标.研究内容：检测BaP对不同刺激剂诱导的血小板聚集的影响；采用流动小室试验检测不同剪切率下BaP对血小板粘附的影响；检测BaP对血小板活化信号通路靶点蛋白的作用，并通过相应的抑制剂进行反向验证，寻找BaP作用的血小板信号通路；构造急性小鼠急性血栓模型，验证BaP对急性心血管血栓形成的作用；利用基因差异表达分析结合生物信息学方法寻找潜在的血小板功能相关基因靶点，尝试在冠心病人群中进行筛选验证，并利用流行病学及循证方法找到血小板靶点反向预测及分析纤维素等营养元素摄入对冠心病患者发病，死亡风险的预防作用。.关键数据：我们的研究发现BaP对ADP介导的血小板聚集有显著的促进作用，但对凝血酶，胶原诱导的血小板聚集无明显的协同作用；BaP在1000S-1的剪切率诱导下，可显著增强血小板的粘附；Western blotting 全磷酸化抗体筛选BaP作用于ADP诱导的血小板聚集的信号通路靶点蛋白，发现P38MAPK蛋白的磷酸化显著上调，同时BaP的促进作用可以被P38MAPK抑制剂SB203580所阻断；流式细胞仪检测显示BaP对血小板P选择素，fibrinogen binding的表达有显著的促进作用；BaP在氯化铁诱导的急性血栓模型(野生型的C57BL/6J小鼠)中，能显著地缩短血栓形成时间，并且形成稳定的血栓无复流状态；鉴定并验证出了一系列血小板功能相关的PPAR基因多态性靶点PPAR-alpha intron 7G/C 和 L162V，PPAR-delta +294T/C 和PPAR-gamma C161T；最后反向鉴定了纤维素摄入对预防冠心病发病，死亡风险的作用，并具备显著的量效关系（p<0.001）。.科学意义：我们发现BaP对体外ADP诱导的血小板聚集，活化，粘附均有显著的促进作用，该作用可能部分通过影响ADP通路下游的P38MAPK磷酸化实现；BaP对急性血栓模型有明显的促进作用，使血栓形成时间缩短且稳固；同时，我们鉴定出了一系列血小板功能相关的PPAR基因多态性靶点；最后，基于以上结果反向鉴定了纤维素摄入对预防冠心病发病，死亡风险的作用，并具备显著的量效关系。