miR-223调控动脉粥样硬化斑块泡沫细胞形成和巨噬细胞凋亡的分子机制

The macrophage uptake of ox-LDL to form foam cells is thought to be a key event in the early stage of atherosclerosis. Our initial research showed that overexpression of miR-223 was existed in the plaque of early stage atherosclerosis in the ApoE-/- mice fed with high-fat diet.Ox-LDL stimulated the increase of miR-223 level in the THP-1 macrophages. Further study confirmed that overexpression of miR-223 in the THP-1 cells could downregulate the expression of SR-B1, promote foam cell formation and accelerate macrophage apoptosis. However, the atherosclerosic mechanism of miR-223 acting on macrophge is still unknown. Bioinformatic analysis indicated that SR-B1 and IGF-1R may be the target genes of miR-223. In our current study, we will use the human THP-1 macrophages, the ApoE-/- mice and miR-223 knockout mice with high-fat diet as experimental models, and microRNA microarray, realtime RT-PCR, in situ hybridization and luciferase report gene analysis as experimental methods, to determine the mechanism of miR-223 mediating foam cell formation and macrophage apoptosis by targeting the gene SR-B1 or IGF-1R. And our study aim is hopefully to find some novel useful target molecules for the early treatment of atherosclerosis.

巨噬细胞吞噬氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）形成泡沫细胞是动脉粥样硬化（AS）发生早期阶段的标志性事件。我们先前的研究发现，高脂喂养ApoE-/-小鼠早期AS病变组织miR-223表达显著升高, ox-LDL刺激能上调巨噬细胞中miR-223的表达，进一步实验证实miR-223下调清道夫受体SR-B1的表达且明显促进泡沫细胞的形成和进一步的细胞凋亡，其机制尚不清楚。生物信息学分析提示SR-B1和胰岛素生长因子-1受体（IGF-1R）是miR-223直接作用的靶基因。本研究将应用人THP-1巨噬细胞和基因敲除小鼠模型，通过microRNA芯片、定量RT-PCR、原位杂交及荧光素酶报告基因分析等方法，探讨miR-223是否作用靶基因SR-B1促进泡沫细胞形成以及通过抑制IGF-1R的表达来调控PI3K/Akt信号通路介导巨噬细胞凋亡，期望发现早期动脉粥样斑块形成的新机制和治疗AS新途径。

泡沫细胞形成是动脉粥样硬化（AS）发生早期阶段的标志性事件。我们先前的研究发现，高脂喂养ApoE-/-小鼠早期AS病变组织miR-223表达显著升高。本研究将应用原代培养的人平滑肌细胞，THP-1巨噬细胞和基因敲除小鼠模型，通过microRNA芯片、定量RT-PCR、原位杂交及荧光素酶报告基因分析等方法，探讨miR-223促进泡沫细胞形成的细胞学功能和分子机制，期望发现早期动脉粥样斑块形成的新机制和治疗AS新途径。.我们的研究表明，巨噬细胞和平滑肌细胞共同参与泡沫细胞的来源与形成。巨噬细胞可分泌miR-223至细胞上清与外周血，游离的miR-223可进入血管平滑肌细胞发挥生物学功能，抑制增殖、抑制迁移和促进凋亡。本研究还发现apoE小鼠和动脉粥样硬化患者血清和动脉壁中miR-223均含量明显增高，我们通过细胞实验和动物实验两个方面证明了分泌的miR-223通过抑制IGF-1R/PI3K-AKT信号通路，抑制动脉粥样硬化的发生发展（相关结果已发表JACC 2015）。.进一步工作发现，miR-223通过诱导细胞自噬从而抑制了血管平滑肌细胞转变为泡沫细胞。氧化低密度脂蛋白(oxLDL)处理的原代血管平滑肌细胞在给与miR-223mimic后，细胞内胆固醇含量降低，动脉粥样硬化过程受到抑制。(投稿中)。.我们通过高通量芯片和测序技术，发现多个与动脉粥样硬化过程密切相关的小RNA及长链非编码RNA， miR-22-3p 和 miR-24调控血管平滑肌增殖迁移的功能， Long Non-Coding RNA ALT1 通过 ACE2 和 Cyclin D1通路调节血管内皮细胞周期 (结果已发表CPB 2015，2017)。.本课题组最近关于血管平滑肌来源的泡沫细胞形成及相关炎性体NLRP3的调控机制研究发现，激活VSMC的NLRP3使HMGB1分泌促进胆固醇聚集在细胞内，形成泡沫细胞，本项研究以新的视觉探讨了动脉粥样硬化的病理机制（已投ATVB）。