钙敏感受体调控自噬参与动脉粥样硬化斑块内新生血管生成

Angiogenesis plays remarkable roles in the development of atherosclerotic vulnerable plaques. However, its essential mechanism remains unclear. The proliferation and differentiation of endothelial cells (ECs) are responsible for angiogenesis via its sprouting or non-sprouting. Autophagy refers to a conserved cellular process for the turnover of organelles and long-life proteins that occurs in all eukaryotic cells. Increased intracellular calcium could induce autophagy. Calcium-sensing receptor (CaSR) is a G protein-coupled receptor. It participates in extracellular calcium-induced angiogenesis of bone marrow-derived endothelial progenitor cell-like populations. Our recent research works showed that CaSR expression of myocardium in atherosclerotic rat was elevated, resulting in hypersensitivity to acute myocardial infarction, and CaSR overexpressed in rat aortic endothelial cells. In addition, we found the positive expression of CaSR and autophagy marker proteins in coronary atherosclerotic plaque at autopsy. So we propose that CaSR would be involved in angiogenesis in atherosclerotic plaque via regulation of autophagy. To prove this hypothesis, we will determine the effects of CaSR and autophagy in development of angiogenesis of atherosclerotic plaque in multiple perspectives including organ, cellular and molecular levels. We will also apply CaSR agonist，inhibitor and siRNA in both animal models and cells. This will provide a new insight into molecular mechanisms of atherosclerosis in terms of control of CaSR and autophagy and hopefully new targets for the prevention and treatment of atherosclerosis.

动脉粥样硬化（AS）斑块内新生血管生成在促进不稳定型斑块形成中起重要作用，但机制不详。内皮细胞通过增殖和分化以芽生或非芽生形式生成血管。自噬是真核细胞内长寿命蛋白和胞浆成分降解再循环利用的一种进化保守方式，细胞内钙增加可诱导自噬。钙敏感受体（CaSR）是G蛋白偶联受体，其激活可引起细胞内钙增加。有报道，CaSR参与细胞外钙诱导的骨髓源性内皮样祖细胞的血管生成作用。我们前期研究发现：AS大鼠心肌CaSR表达上调可增加对急性心肌梗死的敏感性，主动脉内皮细胞CaSR表达增加；尸检冠脉斑块内血管CaSR及自噬标志蛋白表达阳性。鉴此，我们推测"CaSR可通过调控自噬参与AS斑块内新生血管生成"。为证实该假说，本课题拟复制AS的动物及细胞模型，观察斑块内血管生成过程中CaSR和自噬的表达规律以及CaSR激动剂、抑制剂、基因沉默的影响，揭示其分子机制，以便为AS的干预策略提供新思路和新靶点。

动脉粥样硬化（AS）斑块内新生血管生成在促进不稳定型斑块形成中起重要作用，但机制不详。自噬是蛋白及细胞器降解的细胞通路，被发现在多种生理过程中发挥作用。钙敏感受体（CaSR）是G蛋白偶联受体。有文献报道，钙敏感受体（CaSR）参与细胞外钙诱导的骨髓源性内皮样祖细胞的血管生成作用。然而，CaSR是否参与调节动脉粥样硬斑块内血管新生过程尚未见报道。本课题利用AS的动物及细胞模型，探讨CaSR在AS及AS斑块内血管新生中的作用，揭示其分子机制。主要研究内容包括：（1）利用临床冠心病死亡病例的尸检标本，观察人冠状动脉粥样硬化斑块内血管新生、新生血管的CaSR表达以及新生血管自噬的发生情况；(2) 复制ApoE-/-小鼠AS模型，给予CaSR的激动剂和抑制剂，观察CaSR在主动脉AS病变及斑块内血管新生中的作用；（3）利用氧化型低密度脂蛋白（oxLDL）处理人脐静脉内皮细胞（HUVEC），体外模拟血管新生过程，观察CaSR对小管形成及自噬的影响，揭示CaSR调控血管新生的分子机制；（4）利用A7r5大鼠胸主动脉平滑肌细胞，探讨CaSR在oxLDL诱导的A7r5细胞增殖及迁移中的作用及信号机制，进一步阐明CaSR在AS中的作用。本课题发现或证实：（1）冠心病尸检标本，人的冠状动脉斑块内有新生血管的形成，新生血管存在CaSR蛋白及自噬标志蛋白LC3的阳性表达；（2）激活CaSR减轻ApoE-/-小鼠主动脉AS损害、增加斑块稳定性并抑制斑块内血管新生；（3）CaSR活化通过上调自噬过程抑制oxLDL诱导的小管形成；（4）CaSR通过活化PI3K/AKT通路及ERK MAPK 通路参与oxLDL 诱导的A7r5细胞增殖及迁移反应。这些研究成果从新的视角阐明AS损害及斑块内血管新生的机制，为AS的防治提供一个新思路和新靶点。