巨细胞病毒通过激活血管内皮细胞HMGB1-RAGE/TLRs通路促进动脉粥样硬化形成的机制研究

Human cytomegalovirus (HCMV) infection is an important factor in atherosclerosis (AS), as in the report that HCMV-seropositive individuals have endothelial dysfunction and an increased atherosclerosis burden. But it does’t know clearly how HCMV is to trigger and maintain the vascular inflammation and promote the AS formation. Our previous researches showed that HCMV infection could improve the mRNA expression of HMGB1, TLR4 and TLR9 in endothelial cells in immediately early (IE) stage. However, its regulation mechanism is still not clear. Inspired by this, we proposed the hypothesis: HCMV infection accelerates the AS formation by activating the HMGB1-RAGE/TLRs signaling pathway. We will focus on this hypothesis to further explore regulation mechanism of viral IE proteins and HMGB1-RAGE/TLRs signaling pathway using by methods of real-time PCR, Western blot, RNAi, ect and models of endothelial cells and apoE knockout mice. The successful implementation of this project will reveal the mechanism of the AS foundation and provide a new therapeutic ideas for prevention and treatment of AS.

人巨细胞病毒（HCMV）感染是引起动脉粥样硬化（AS）的重要危险因素，但HCMV是如何触发和维持血管炎症反应并促进AS形成仍知之甚少。我们的预实验结果发现HCMV在感染的即刻早期（IE期）显著上调血管内皮细胞HMGB1、TLR4等分子的表达，而具体调控机制尚不清楚。为此，我们提出假说：HCMV通过激活HMGB1-RAGE/TLRs通路促进AS的形成。为了验证这一假说，我们将通过CMV感染血管内皮细胞和apoE基因敲除小鼠为模型，采用RT-PCR、Western blot、腺病毒载体转染、RNA干扰等手段，从分子、细胞、组织以及动物水平等多方面探讨CMV IE蛋白对HMGB1-RAGE/TLRs通路的调控机制，明确CMV通过HMGB1-RAGE/TLRs通路促进AS形成作用。本研究将从CMV IE蛋白调控HMGB1通路这个新视点为揭示AS的发生机制奠定基础，为AS的防治提供新的思路。

随着对AS形成机制方面的不断研究，研究者发现在AS患者动脉血管的不同组织细胞内都检测到了HCMV的基因组，由此说明HCMV感染可能是引起AS的独立危险因素，但是HCMV感染、内皮功能障碍及AS之间的关联仍缺乏足够的循证医学依据。因此，明确HCMV感染致内皮细胞损伤机制，探讨HCMV感染导致AS发生发展的分子机制，将对HCMV感染引起AS分子机理的发现起到积极的推动作用。前期研究发现HCMV在感染的即刻早期（IE期）显著上调血管内皮细胞HMGB1、TLR4等分子的表达，而具体调控机制尚不清楚。本研究采用CMV感染血管内皮细胞，发现CMV IE通过激活血管内皮细胞HMGB1-RAGE/TLRs通路中TLR4、TLR9、IKK、NF-κB p65及IL-6、ICAM-1的表达促进炎症发生。以apoE基因敲除小鼠为模型，发现CMV感染组小鼠血管壁内膜受损，管壁内侧可见脂质斑块附着，脂质斑块下可见淋巴细胞浸润，血管壁中膜可见泡沫样脂质细胞沉积，动脉血管中膜明显增厚。同时病毒感染后能够引起肝脏脂肪变性、肺组织间质炎症及心肌细胞排列紊乱，肌间隙增宽，部分心肌细胞肿胀，肾小球轻度系膜增生，间质纤维化与肾小管上皮细胞萎缩25%-50%。本研究将从CMV IE蛋白调控HMGB1通路这个新视点为揭示AS的发生机制奠定基础，为AS的防治提供新的思路。