姜黄素介导光动力作用促进血管平滑肌细胞自噬在动脉粥样硬化中的作用及机制研究

As a component of vascular wall, vascular smooth muscle cells (VSMC) plays an important role in the development of atherosclerosis (AS). VSMC has been identified as an effective target for AS. Previous studies have found that the induction of autophagy in VSMC plays a protective role in AS. We found that curcumin-mediated photodynamic therapy (CUR-PDT) could induced VSMC autophagy and inhibit the progress of AS, but the function and mechanism of CUR-PDT in AS plaque progression remains unclear. In this study, we will use genetic mouse model to further clarify the function of CUR-PDT promoting VSMC autophagy in AS and explore the mechanisms. This study will expand the application of PDT in AS and deepen the understanding of the mechanisms.

血管平滑肌细胞（VSMC）作为血管壁的主要组成部分，在动脉粥样硬化（AS）疾病的发生发展中起重要作用，是治疗AS的有效靶点。既往研究表明诱导VSMC自噬能够抑制其向合成表型转化及泡沫样变，在AS中发挥保护作用。本课题组研究发现姜黄素介导的光动力作用（CUR-PDT）能够通过抑制mTOR活化促进VSMC自噬，并减缓AS斑块的进展，但CUR-PDT促进VSMC自噬在AS斑块进展中的具体作用及机制仍不明确，其对VSMC表型及功能的影响尚不清楚。本项目拟在前期工作的基础上，利用VSMC自噬功能缺陷的遗传小鼠模型，进一步明确CUR-PDT调控VSMC自噬在AS中的作用并探讨相关分子机制。本课题将拓展光动力治疗在AS中的应用并深化对相关机制的认识，为临床治疗AS提供新的思路和方法。

本研究旨在观察姜黄素介导的光动力疗法（CUR-PDT）在动脉粥样硬化斑块形成中调控作用及探索相关细胞及分子机制。本课题研究发现CUR-PDT呈剂量依赖性降低VSMC细胞活性并且促进ROS的产生。VSMC细胞内的脂滴程度呈ox-LDL浓度依赖性增多。与对照组相比，ox-LDL的存在可以刺激VSMC向合成表型转化，表现为收缩表型标志蛋白α-SMA和SM22-α的表达明显降低，而合成表型标志蛋白OPN的表达明显增高；且ox-LDL可以增强VSMC的迁移能力和脂滴聚集；与此同时，ox-LDL的处理对VSMC的自噬水平造成了阻碍，表现为与对照组相比自噬相关蛋白Beclin-1和LC3B-Ⅱ的表达显著降低且p62降解减少。而与ox-LDL组相比，CUR-PDT的干预可以显著上调α-SMA和SM22-α的表达，同时显著下调OPN表达，并且抑制VSMC迁移和脂滴聚集；此外，CUR-PDT可以增加Beclin-1和LC3B-Ⅱ的表达以及p62的降解。经自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)预处理后，CUR-PDT对ox-LDL处理的VSMC的表型转化、迁移和脂滴聚集的作用被逆转。同时，在血小板衍生生长因子(PDGF)-BB诱导的VSMC过度增殖模型中发现， CUR-PDT能明显降低血管平滑肌细胞的增殖活性。CUR-PDT能够下调PCNA蛋白表达，阻滞VSMC细胞周期停留在G2/M期，减少S期的细胞含量。同时也发现CUR-PDT可以一直PDGF-BB激活的PI3K/AKT信号通路，提示CUR-PDT可能通过抑制PI3K/AKT通路影响PDGF-BB诱导的VSMCs增殖。通过高脂饮食喂养ApoE-/-小鼠建立动脉粥样硬化小鼠模型，结果发现CUR-PDT能够显著减少ApoE-/-小鼠颈动脉中斑块的形成。本课题将拓展了光动力治疗在AS中的应用并深化对相关机制的认识，为临床治疗AS提供了新的思路和方法。