FSTL1介由DIP2A/CD14对抗主动脉瓣钙化的机制研究

Calcific aortic valve is one of a variety of risk factors for heart disease, but the pathogenesis is not clear. Now we found that: the expression of FSTL1 is decreased in serum and valve interstitial cells of valve tissues of aortic valve calcification, and negative related with age. Sirt1 and Sirt4 regulated the expression of FSTL1 in valve interstitial cells. Moreover, FSTL1 inhibited the calcification of valve interstitial cells and bind with DIP2A and CD14 as its receptor. The gene chip array showed that FSTL1 regulated SOX9 and RUNX2. These results hint that FSTL1 regulated valvular interstitial cells calcification process via multiple signaling pathways, which is an important mechanism of aortic valve calcification progression. Therefore, this study will examine: 1) calcification process regulated Sirt1/4 expression; 2) the expression of FSTL1 is regulated via Sirt1/4; 3) receptors of FSTL1 effect on aortic valve calcification; 4) the mechanism of SOX9-RUNX2 axis was regulated via FSTL1; 5) in vivo, the aortic valve calcification progress of FSTL1 regulatory mechanisms. Through these studies to explain the mechanisms of aortic valve calcification regulated by FSTL1, which provide a scientific basis and experimental basis for therapeutic intervention in vivo aortic valve calcification.

主动脉瓣钙化是各种心脏疾病的危险因素之一，但其发病机制未清。现发现：主动脉瓣膜钙化病人中FSTL1分泌降低，与年龄呈负相关性，而钙化瓣膜中瓣膜间质细胞表达量显著下降。FSTL1可抑制瓣膜间质细胞钙化程度，而其表达受Sirt1/4调控。其作用受体为DIP2A及CD14，芯片提示FSTL1调控SOX9等基因。这提示了FSTL1通过多重调控作用对抗瓣膜间质细胞钙化过程是主动脉瓣膜钙化进展的重要机制。因此，本研究将探讨：1）钙化对Sirt1/4表达调控模式；2）Sirt1/4调控FSTL1表达的机制；3）STL1受体对主动脉瓣膜钙化的作用及相互间关系； 4）FSTL1对SOX9-RUNX2轴的调控机制； 5）在体研究FSTL1对主动脉瓣膜钙化进展的调控机制。通过以上研究以期阐释FSTL1对主动脉瓣膜钙化发展的相关机制，为在体干预治疗主动脉瓣膜钙化提供科学依据及实验基础。

项目的背景：主动脉瓣钙化患者主动脉瓣膜钙化严重程度与冠脉病变程度正相关，是冠脉病变的“窗口”或“镜子”。因此，针对主动脉钙化的发病机制研究是一个非常迫切的命题。本研究从体内及体外展开研究。.主要研究内容：1）分析非瓣膜钙化病人(n=318)和瓣膜钙化病人(n=343)血浆FSTL1水平，发现相对于非CAVD病人，CAVD血浆FSTL1水平显著降低。根据倾向性评分匹配后， FSTL1浓度在CAVD病人中处于较低水平。二分类逻辑回归模型中，FSTL1浓度（log转换后）与CAVD呈非线性关系。FSTL1水平的升高，CAVD的患病概率显著降低。当FSTL1进行三分位转换后，根据FSTL1最低分位到最高分位的变化，CAVD患病概率逐渐降低。2）针对人瓣膜组织检测FSTL1含量，免疫组化显示CAVD组瓣膜增厚，纤维化增多及重构增加，而FSTL1含量低于正常瓣膜组织，并均定位于瓣膜间质细胞内。3）使用FSTL1按不同浓度及不同时间刺激瓣膜间质细胞，发现FSTL1对瓣膜间质细胞的钙化呈剂量及时间依赖性抑制效应。4）在主动脉瓣膜钙化动物模型中过表达FSTL1后，与注射空病毒组相比，FSTL1过表达组瓣膜重构减低及钙化小结形成减少。5）FSTL1可显著抑制瓣膜间质细胞成骨相关标记物——Bmp2, Runx2和Msx2的mRNA及蛋白表达水平。同时同时FSTL1调控钙化过程中ERK1/2磷酸化水平是其调控下游基因的可能机制。此外，Sirt1/4对FSTL1的表达具调控作用，同时FSTL1介由其受体CD14及DIP2A调控瓣膜间质细胞钙化过程。相关在体及体外实验为未来FSTL1应用于防控主动脉瓣膜钙化病提供了重要的前期数据。6）发现t-PA、Leptin及GLP-1这些细胞因子与主动脉瓣膜钙化病存在密切相关性，可作为未来早期预测主动脉瓣膜钙化病的临床监测指标。7）miR-10b-5p及miR-19b对缺血性心梗具较好的保护性作用，同时还探索了BMI1等基因对于缺血性心衰的作用，为将来防控心力衰竭提供了重要的前期实验基础。8）延续以往的国自然课题研究发现，miR-15b及HDL对糖尿病合并血管病变具重要调控作用，TLR4对平滑肌细胞转化为巨噬细胞具重要调控作用。