SOCC复合体分子组成变化对内皮祖细胞血管修复功能的影响

It was reported that intracellular Calcium (Ca2+) regulation plays a pivotal role in Endothelial progenitor cells (EPCs)function of repairing vascular injury. We have recently found in EPCs the expression of store-operated calcium channels (SOCC) constituting molecules and the exisition of Ca2+ release-activated current (CRAC), and that interference of those molecules expression could significantly inhibit EPC proliferation. It is interesting to speculate that SOCC may be a key regulator of intracellular Ca2+ concentration and EPC function. We hypothesize that the altered inter-molecular coupling of SOCC would effect Ca2+ influx and EPC proliferation, and the modified molecular organization of SOCC complex would ultimately improve the EPCs function in repairing vascular injury. In this project, with proteomics, gene transfection and electrophisiological techniques, et al., we are going to build the carotid injury model of atherosclerosis mouse and observe the relationship between Ca2+ influx variations and the molecular organization of SOCC complex in peripheral blood-derived EPCs. Furthermore, to clarify the modified molecular composition of SOCC complex can improve EPC proliferation and repair vasular injury. We suppose that the regulation of molecular organization of SOCC complex would bring the new target and ideas for vasular jnjury disease.

细胞内Ca2+调节是影响内皮祖细胞(EPCs)血管修复功能的关键因素。我们新近在EPCs上发现对其Ca2+内流起主要调节作用的钙库操纵型钙通道(SOCC)组成分子的表达，及钙释放激活钙内流(CRAC)存在，并且干预SOCC分子表达会显著抑制EPCs的增殖；推测SOCC可能是调节EPCs钙浓度并影响其增殖能力的关键。在此基础上，本项目提出EPCs上SOCC复合体分子组合形式发生改变影响EPCs钙内流及增殖功能，优化SOCC分子组和形式可能影响EPCs的血管修复能力。本研究拟在动脉粥样硬化的血管损伤模型上，利用蛋白组学、基因转染和电生理等技术，观察血管损伤时SOCC分子组合形式与EPCs钙内流及功能变化的关系，明确优化分子组合后的SOCC复合体对EPCs增殖能力及血管修复效能的影响。提出调控SOCC复合体分子组成可能为治疗血管损伤性疾病提供新靶点和新策略。

动脉粥样硬化是众多心血管疾病的共同病理基础，血管内皮的损伤和功能异常是动脉粥样硬化发生发展的使动环节，血管内皮的保护是预防和治疗心血管疾病的关键。内皮祖细胞（EPCs）是血管内皮细胞的前体细胞，是受损内皮修复的主要参与者，改善和提高EPCs生物学功能将显著促进受损血管的再内皮化和改善血管的良性修复。细胞内钙离子作为胞内重要的信号分子，在EPCs生物学功能调节中发挥重要作用。钙库操纵性钙通道（SOCC）复合体是非兴奋细胞的主要钙离子调控通道，因此，我们观察动脉粥样硬化环境下EPCs中SOCC复合体组成分子的变化及其对EPCs生物学功能的影响；通过调控SOCC复合体的分子组成进而调节EPCs生物学功能，改善血管内皮的良性修复。课题组通过多年研究发现1、动脉粥样硬化模型小鼠中SOCC复合体关键分子STIM1表达降低，钙库操纵性钙内流（SOCE）显著减少，血管内皮生长因子（VEGF）激活的钙震荡减弱，降低了Akt及eNOS的磷酸化，显著减弱EPCs生物学功能和血管内皮的修复能力；2、体外短期ox-LDL处理模拟动脉粥样硬化培养EPCs，激活STIM1的表达，促进SOCE-CAMKK2通路介导的细胞自噬，而自噬的增强在EPCs生物学功能中发挥了重要的保护性作用，促进了其在动脉粥样硬化环境下的生存能力；3、通过囊泡转运方式调控SOCC复合体组成分子TRPC1的细胞膜定位，降低细胞膜上TRPC1的表达，显著降低SOCE的同时抑制EPCs增殖能力，减低血管内皮的修复；4、长期动脉粥样硬化微环境下将持续激活SOCE，促进氧化应激介导的EPCs功能损伤，降低EPCs对血管内皮的良性修复。以上研究成果阐明了动脉粥样硬化微环境下EPCs内SOCC复合体的变化规律及其对EPCs生物学功能的影响，探讨了SOCE调控EPCs生物学功能下游的多种分子机制，首次揭示了细胞自噬在EPCs生物学功能中的作用及分子机制，并通过囊泡转运方式调控SOCC复合体定位及表达，调节EPCs生物学功能。我们的研究将为血管内皮损伤的预防和治疗提供了新的理论基础，，并为动脉粥样硬化性心血管疾病的防治开辟了新的研究方向。