脂联素通过自噬通路调控高血压血管重塑的分子机制研究

Adiponectin(APN), an important endogenous adipokine, acts as a protective factor. The role of APN in cardiac and vascular remodeling need for deeply studying. We’ve observed that endogenous APN, an endogenous adipokine, played a protective role in vascular remodeling in hypertensive model induced by angiotoninII(Ang II). With the usage of this hpertensive animal model, and injuried Vascular Smooth Muscle Cell(VSMC) model induced by Ang II, we will further study (1) the change of endogous APN, its receptors and key components in autophagy; (2) the molecular pathways of endogous APN and autophagy regulating matrix metabolic disorder in vascular remodeling. With the usage of APN knock-out mice,the methods of gene silence and agonist/ antagonist, and the methods of determinating gene and protein, we try to understand the possible new molecular mechanism of APN ameliorating vascular remodeling in hypertension by regulating matix metabolic disorder via activating autophagy pathways. Finally, we aim to provide a new strategy of preventing vascular remodeling in hypertension.

脂联素是机体重要的内源性保护因子，其在心脏和血管重塑过程中的调节作用值得深入研究。本项目拟在前期发现内源性脂肪因子脂联素对高血压血管重塑具有保护作用的基础上，利用血管紧张素II持续给药诱导的小鼠高血压血管重塑模型和血管紧张素II诱导的血管平滑肌细胞损伤模型，进一步观察血管组织局部和血管平滑肌细胞来源的内源性脂联素及其受体的表达和自噬通路关键成分的变化，明确内源性脂联素和蛋白质代谢障碍对血管重塑中基质代谢紊乱的调节；利用脂联素基因敲除小鼠、基因沉默技术和化学阻断/激动剂，结合基因和蛋白表达检测技术，研究内源性脂联素通过活化自噬通路对基质代谢紊乱的调节作用。最终，揭示血管组织局部的内源性脂联素及其受体通过对自噬通路的调节改善基质代谢紊乱，进而缓解高血压血管重塑的全新分子机制。该研究将为高血压血管重塑的防治提供新的理论依据和治疗靶点。

高血压是一种常见的人类慢性疾病，以体循环动脉血压持续升高为主要表现。血管重塑既是高血压病理改变的重要部分，也是高血压维持、恶化的病理学基础，主要表现是血管的重要组成细胞——血管平滑肌细胞的代谢结构及功能的改变，以及细胞外基质的堆积和重新排列，引起血管壁增厚、管腔内径改变和血管反应性改变。自噬是一个细胞分解代谢的过程，其活化可有效改善细胞蛋白质合成降解功能紊乱，是机体损伤的重要保护因素。作为一个内源性代谢调节因子，脂联素（Adiponectin, APN）是主要由脂肪细胞分泌的一种可参与细胞自噬通路调节的重要内源性因子。本项目旨在明确内源性APN对高血压及血管重塑的保护作用，并阐明APN通过自噬通路调节胞外基质代谢紊乱而改善血管重塑的全新机制。本项目利用APN基因敲除纯合子和杂合子小鼠，分别模拟内源性APN完全缺失和部分恢复的状态，分别采用皮下缓释给予血管紧张素II（Ang II）和喂饮含一氧化氮合酶抑制剂L-NAME的饮用水的方式，建立两种不同的小鼠高血压模型。在两种动物模型上考察内源性APN对高血压和血管重塑的作用，结果显示APN不仅对两种机制导致高血压的小鼠的血压具有显著的改善作用，也对高血压小鼠的血管壁增厚、胶原纤维和弹力纤维堆积具有显著的改善作用。进一步考察高血压小鼠主动脉中Ⅰ型和Ⅲ型胶原、eNOS、以及MMP-2、MMP-9和TIMP的表达量，结果显示内源性APN很可能通过调节MMP-9和TIMP-1来缓解高血压引起的血管胞外基质重塑。采用离体培养的大鼠主动脉血管平滑肌细胞（VSMCs），分别建立Ang II和血小板衍生因子-BB（PDGF-BB）诱导的损伤模型，模拟VSMCs在上述两种高血压条件下的结构功能变化。在上述两种细胞模型上，我们均观察到APN对VSMCs内自噬通路具有调节作用。为了进一步阐明APN对VSMCs自噬通路调节的分子机制，我们构建了稳定表达GFP-LC3的VSMCs。目前APN 对自噬通路调节的机制与其对基质合成和降解紊乱的改善作用的关系尚在研究中。研究完成后将确证APN通过自噬通路调节胞外基质代谢紊乱而改善血管重塑的全新机制。