基于ER非经典途径调控网络发掘的新型植物雌激素- - 伪原薯蓣皂苷防治绝经后AS作用及机制研究

The leading cause of the rapidly increasing prevalence of coronary heart disease in post-menopause women is atherosclerosis caused by decreasing estrogen levels. The traditional hormone replacement therapy, however, may cause severe complications such as tumorigenesis. As such, exploration of new phytoestrogen may provide a new way to resolve this problem. Our previous studies revealed that pseudoprotodiocsin counteracted atherogenesis in ovariectomized female mice (mimic post-menopausal women). To date, the precise mechanisms are undefined. Besides, our preliminary results showed that pseudoprotodiocsin had high affinity with estrogen receptor (ER) α, and activated the non-genomic pathway of estrogen. In the present study, a serial of experimental approaches including microarray analysis is planed to be applied in order to evaluate gene expression profilings of non-genomic pathway of estrogen and find the corresponding targets of the drug. In vivo ERα knock-out mice and in vitro ERα-silencing cell lines will be used to observe biological function of blood vessel cells. Further analysis of the regulatory network of non-genomic pathway of estrogen will also be applied to explain the underlying mechanisms of the pharmacological actions of pseudoprotodiocsin. This study may provide theoretical evidences which may explain the protective effects of phytoestrogen in counteracting post-menopausal atherosclerosis.

绝经后女性冠心病的发病率明显增高，其主要原因是雌激素水平下降所致的动脉粥样硬化（AS）。传统雌激素替代疗法具有致瘤作用，发掘新型植物雌激素为解决这一问题提供了新思路。本项目前期工作发现，伪原薯蓣皂苷具有防治去卵巢雌鼠（模拟绝经后女性）AS作用，具体机制尚不清楚。前期实验表明，伪原薯蓣皂苷与雌激素受体α（ERα）亚型具有高亲和力，并提示其分子作用机制可能是通过选择性激活ER非经典途径实现的。本项目拟应用基因芯片等技术分析ER非经典途径调控网络中相关基因的表达差异，确定伪原薯蓣皂苷作用的靶点。体内应用ERα亚型敲除小鼠模型，体外建立ERα亚型沉默表达的细胞系，观察伪原薯蓣皂苷对血管细胞生物学功能的影响；同时进一步分析ER非经典途径调控网络的可能作用模式，解析伪原薯蓣皂苷的分子作用机制。该研究为发掘新型植物雌激素用以防治绝经后妇女心血管疾病提供理论依据。

绝经后女性冠心病的发病率明显增高，其主要原因是雌激素水平下降所致的动脉粥样硬化（AS）。传统雌激素替代疗法具有致瘤作用，发掘新型植物雌激素为解决这一问题提供了新思路。本项目通过一系列在体实验发现，伪原薯蓣皂苷（PPD）具有防治去卵巢apoE敲除雌鼠（模拟绝经后女性）AS作用，并且PPD可以通过上调内皮细胞中的雌激素受体ERα表达，增加血清一氧化氮（NO）的水平减轻动脉粥样硬化的早期病理损害。体外实验结果显示，PPD可以上调人脐静脉内皮细胞（HUVECs）中ERα表达，上调eNOS的表达，并增加通过ERα依赖性途径调控NO合成。此外，PPD能抑制内皮细胞LPS诱导的NF-κB转录，减少血管内皮细胞的凋亡。进一步研究表明，PPD能显著抑制氧化低密度脂蛋白（OX-LDL）所诱导的HUVECs细胞中相关趋化因子的表达。具体包括减少MCP-1（单核细胞趋化蛋白-1）的产生，抑制细胞粘附分子（ICAM-1，VCAM-1和E-selectin）的表达。然而，这些作用可以被ERα特异性拮抗剂（MPP）和NO合酶抑制剂（L-NAME）所逆转。综上，PPD通过经由ERα/ NO/NF-κB通路，增加NO的合成从而抑制内皮凋亡和NF-κB转录，并触发内皮细胞黏附分子的下调从而有效抑制了白细胞粘附。这表明PPD在预防动脉粥样硬化潜在价值。该研究为发掘新型植物雌激素用以防治绝经后妇女心血管疾病提供理论依据。