基于HMGB1-RAGE信号通路探讨高尿酸致内皮功能损伤的作用机制

High uric acid is one of the significant pathogenic factors for atherosclerosis (AS), but the definite mechanism is still unclear. Oxidative stress and inflammation may be main pathogenesis of high uric acid in endothelial dysfunction. High mobility group protein B1 (HMGB1) and the receptor for advanced glycation end products (RAGE) play an important role in AS by inducing oxidative stress and inflammation, and high uric acid may via HMGB1-RAGE signal pathway result in endothelial dysfunction. Therefore, this project will explore the mechanisms which high uric acid causes endothelial dysfunction, based its effect on HMGB1-RAGE signal pathway. Firstly, In vitro using RNAi to suppress RAGE, we will detect the effect of high uric acid on the expression of endothelial nitric oxide (NO), nitric oxide synthase (eNOS) and endothelin-1 (ET-1), and HMGB1 - RAGE signal pathway in human umbilical vein endothelial cells. Then, In vivo, we will detect the effect of high uric acid on the expression of NO/eNOS and ET-1, and HMGB1-RAGE signal pathway in RAGE knockout mice model (RAGE-/-). This project will provide new experimental data for the mechanism of high uric acid in the pathogenesis of AS.

高尿酸是导致动脉粥样硬化（AS）的重要原因之一，但具体机制尚不清。氧化应激及炎症反应可能是尿酸致内皮功能损伤的主要机制。高迁移率族蛋白B1(HMGB1)与其受体晚期糖化终末产物受体（RAGE）诱导氧化应激及炎症反应在AS发病中起着重要作用，而高尿酸可能激活内皮细胞HMGB1-RAGE通路。因此，本项目拟基于HMGB1-RAGE通路以探讨高尿酸致内皮功能损伤的作用机制。体外实验使用RNA干扰法等抑制RAGE，检测尿酸对人脐静脉内皮细胞RAGE-HMGB1通路及一氧化氮(NO)、内皮型一氧化氮合酶（eNOS）和内皮素-1 (ET-1)等表达的影响。接着，动物实验采用基因敲除等技术，检测高尿酸对RAGE-/-基因敲除小鼠模型主动脉血管RAGE-HMGB1通路、血管内皮依赖性舒张功能及NO/eNOS和ET-1等表达影响。从而为高尿酸致动脉粥样硬化的作用机制提供新的实验数据。

高尿酸是导致动脉粥样硬化的重要原因之一，但具体机制尚不清。氧化应激及炎症反应可能是尿酸致内皮功能损伤的主要机制。高迁移率族蛋白B1（HMGB1）与其受体晚期糖化终末产物受体（RAGE）诱导氧化应激及炎症反应在动脉粥样硬化发病中起着重要作用，而高尿酸可能激活内皮细胞HMGB1-RAGE通路。本项目基于HMGB1-RAGE通路研究了高尿酸致内皮功能损伤的作用机制。体外研究结果显示，高尿酸明显抑制HUVECs细胞eNOS表达和NO生成，显著增加细胞内HMGB1表达和细胞外HMGB1分泌，上调RAGE的表达；同时，高尿酸明显激活NF-кB，增加ICAM-1、IL-6和TNF-α的表达水平。阻断RAGE明显抑制高尿酸诱导的HUVECs细胞HMGB1和RAGE表达的增加，减少NF-кB的激活，降低ICAM-1、IL-6和TNF-α的表达水平，而且显著抑制高尿酸诱导的HUVECs细胞eNOS表达和NO产生的减少程度。体内研究结果显示，高尿酸能够明显增加小鼠主动脉血管RAGE、HMGB1和NF-кB等表达水平，同时降低NO/eNOS表达水平和血清炎症细胞因子如ICAM-1、IL-6和TNF-α等的水平，以及损害血管内皮依赖性舒张功能。与野生型小鼠相比，RAGE-/-小鼠对高尿酸在NO/eNOS、NF-кB、ICAM-1、TNF-α和IL-6等表达的影响作用明显减弱。以上研究结果提示，高尿酸对内皮细胞功能的作用部分是由RAGE/HMGB1所介导的。从而为高尿酸致动脉粥样硬化的作用机制提供新的实验数据。