Meprinα介导成维细纤胞氧化应激促血管外膜滋养血管网扩张的作用及机制研究

The investigator has demonstrated Meprinα promoted the formation of Atherosclerotic plaque through induction of oxidative stress in Macrophages in the National Natural Science Foundation of China-Youth Project, but the effect of Meprinα on atherosclerotic plaque progression has not been explored. Studies have revealed that the growth of Atherosclerotic plaque was directly induced by vasa vasorum expansion in vascular adventitial, and activation of Fibroblasts, the most abundant cells in adventitial, plays a key role in regulation of vasa vasorum expansion, but its mechanism has not been elucidated. The investigator also found that Meprinα promoted vasa vasorum expansion, mediated oxidative stress in adventitial Fibroblasts and regulated the fuction of Fibroblasts. We speculate that Meprinα may activate Fibroblasts via induction of oxidative stress, and then induce vasa vasorum expansion which contribute to atheroma progression. In this project, we prepare animal model of advanced plaques using Meprinα-/-/ApoE-/- mice and ApoE-/- mice, and establish a co-culture system of vascular adventitia FCs and vasa vasorum endothelial cells. Using the MicroCT technology, co-culture system, molecular cloning, and confocal laser technology, we want to confirm our hypothesis in vivo and ex vivo level. The project, if implemented smoothly, will provide a new target and a theoretical basis for retarding atherosclerosis. ..

青年项目中申请人阐述了Meprinα介导巨噬细胞氧化应激并促进动脉粥样硬化斑块形成的作用，但Meprinα对粥样斑块进展的影响及其机制尚未探讨。研究揭示血管外膜的滋养血管网扩张促进粥样斑块生长，而成纤维细胞激活调节滋养血管网扩张，但其机制尚未阐明。申请人在前期工作中发现Meprinα促进滋养血管网扩张，并介导成纤维细胞氧化应激调节成纤维细胞功能。据此，我们推断Meprinα通过氧化应激介导成纤维细胞激活，诱导滋养血管网扩张最终促进动脉粥样硬化斑块进展。本课题拟制备Meprinα—/—/ApoE—/—和ApoE—/—小鼠斑块进展动物模型，建立成纤维细胞和滋养血管内皮细胞共培养体系，应用MicroCT、细胞共培养、分子克隆、激光共聚焦等技术，从整体-细胞层次证明我们的假说，本研究的顺利实施可为临床延缓动脉粥样硬化疾病进展提供新药靶点和理论基础。

既往我们研究发现金属蛋白酶Meprin-α诱导巨噬细胞内活性氧生成，其中EGFR/Rac1/P38信号通路激活在其中发挥重要的作用。相关研究发现Meprin-α可诱导斑马鱼体内VEGF-A激活，故推测Meprin-α可能激活血管壁细胞中的VEGF-A进而诱导滋养血管的形成，加速血管动脉粥样硬化斑块发生。本项目通过Micro-CT、基因敲除、免疫组化、分子生物学、病毒克隆和SiRNA干扰等手段和在体、离体和细胞水平的ApoE小鼠高脂饮食致主动脉动脉粥样硬化形成的模型，首次发现：（1）通过Talen技术建立Mep1A/ApoE双基因敲除小鼠，予以高脂喂食家属小鼠体内动脉粥样硬化形成，结果提示敲除Mep1A基因（抑制Meprin-α表达）显著抑制小鼠血管动脉粥样硬化形成，结果证明金属蛋白酶Meprin-α在小鼠体内加速动脉血管粥样硬化的作用；（2）通过MicroCT方法检测小鼠血管损伤与外周滋养血管的形成情况，证实敲除Mep1A基因显著抑制高脂饮食导致的血管损伤，抑制动脉粥样硬化斑块的形成，减少滋养血管网的形成；（3）阐明了Meprin-α通过激活小鼠成纤维细胞VEGFR1信号进而诱导VEGF-A表达，激活成纤维细胞；同时阐明了Meprin-α通过VEGFR1/VEGFA信号激活，进而诱导内皮细胞的迁移、成管作用，最终诱导血管外周滋养血管网形成的作用机制；（4）首次发现Meprin-α介导动脉粥样硬化形成的作用与免疫功能失调有关，Meprin-α可通过介导１型辅助性 T细胞激活进而加速炎性反应， 最终导致动脉粥样硬化形成；（5）在动脉粥样硬化的临床研究方面，胱抑素C作为Meprin-α的抑制剂，研究发现在2型糖尿病老年患者中，胱抑素C与2型糖尿病老年患者密切相关。（6）既往研究认为，血脂中LDL-c与心血管疾病发病密切相关，本研究中发现血脂中总甘油三酯水平与老年患者外周动脉粥样硬化发生密切相关；此外既往T细胞免疫与动脉粥样硬化发生密切相关，同时既往研究认为CD4/CD8 T细胞比值与冠心病呈负相关，通过我们的研究发现在老年患者，CD4/CD8 T细胞比值与冠心病呈显著正相关。