孤核受体RORα在急性心梗心肌组织水平灌注不良中的关键保护作用及其机制

Inadequate myocardial tissue-level perfusion after reperfusion therapy for acute myocardial infarction (AMI) is closely related to microcirculatory disorders，which is caused by the inflammation. Monocytes/macrophage are known to be one of the major effector cells mediating the regional inflammation after myocardial reperfusion, the activation and dysfunction of which plays key role in the pathogenesis of microcirculatory disorders. Investigation of the mechanism under the specific regulation of activation and dysfunction of monocytes/macrophage is important for controlling inflammatory response and improving the impaired myocardial tissue perfusion, however, it is still unclear how to regulate the function of these cells effectively. The nuclear receptors are a superfamily of transcription factors depending on the ligand-activation and they are crucial for the cell activation and function. As a member of the superfamily of nuclear receptors, orphan nuclear receptor ɑ (RORɑ), was expressed under hypoxia and stress, and involved in the regulation of non-specific immune response. Moreover, RORɑ bind to ROR response elements of specific gene as monomers and are not capable of forming heterodimers. Therefore, RORɑ is an ideal regulatory target. Our previous study has proved that there is a significant correlation between the expression of RORɑ in monocytes/macrophages and myocardial tissue-level perfusion after reperfusion in AMI patients. In this project, we will investigate the effect of RORɑ on the activation and function of monocytes/macrophages, and the role and mechanism of that in the progression of microcirculatory disorders after AMI.

急性心梗再灌注治疗后心肌组织水平灌注不良与炎症反应所致微循环障碍密切相关。单核/巨噬细胞，特别是其炎症型亚群CD14++CD16-单核细胞，是再灌注后心肌局部炎症反应的主要效应细胞之一，其活化和功能失调是微循环障碍发生的关键。探讨单核/巨噬细胞活化和功能调控，对控制炎症反应转归和改善局部微循环障碍具有重要意义，然而如何有效调控此类细胞功能尚未完全清楚。核受体是一类依赖配体激活的转录因子超家族，在细胞活化和功能中发挥关键作用。其中孤核受体RORα表达与缺氧、应激有关，在氧化应激和非特异性免疫应答调控中发挥重要作用。而且，RORα以单体形式与其靶基因启动子ROR反应元件发生特异性结合，是理想的药物干预靶点。我们前期工作证实，RORα可表达于单核/巨噬细胞，且与心肌组织水平灌注显著相关。本课题中，我们拟探讨RORα对单核巨噬细胞活化、功能的影响及其在心肌梗死后微循环障碍发生中的作用和相关机制。

核受体超家族（NR）是一类配体依赖的转录因子，近年研究显示NR成员在心血管疾病的发病过程中扮演着极其重要的角色。本项目从在体和离体两个水平，利用在体心脏特异性过表达和离体siRNA干扰技术，结合细胞生物学和分子生物学技术 、分子探针激光共聚焦显微镜、小动物心超和PET-CT成像及透射电子显微镜扫描等实验方法，采用小鼠心肌缺血损伤模型、1型和2型糖尿病模型、颈动脉不稳定斑块模型，探索生物钟核受体RORα信号通路在常见心血管疾病中的作用机制。我们的研究证实，在核受体ROR的三种表型（RORα, RORβ和RORγ）中，心肌细胞主要表达RORα和RORγ两种亚型。进一步的研究发现，RORα亚型在心脏中发挥主要的功能活性。在不同的心血管疾病模型中，我们的前期研究发现：1. 在急性心肌缺血/再灌注损伤模型中，生物钟核受体RORα通过抑制心肌细胞凋亡与自噬功能异常，减轻心肌缺血/再灌注损伤。2. 在代谢综合征模型中，生物钟核受体RORα可以通过活化AMPK-PGC1信号通路改善线粒体发生，从而抑制心肌重构和改善心功能异常。3. 在糖尿病心肌病模型中，生物钟核受体RORα通过上调超氧化物岐化酶SOD2的表达，清除心肌损伤病理过程中生成的活性氧自由基，从而减轻氧化应激，对糖尿病心肌病起保护作用。4.在颈动脉不稳定斑块模型中，生物钟核受体RORα可通过调节STAT1/STAT3磷酸化通路调节巨噬细胞的极化，从而在斑块的稳定性方面发挥保护作用。因此我们的系列研究成果表明，生物钟核受体RORα可能是心脏疾病中的一个重要分子干预靶点。