维生素D对血管平滑肌细胞源性泡沫细胞形成的影响及机制研究

Vascular smooth muscle cells (VSMC) foam cells play an important role in the pathogenesis of atherosclerosis (AS). Vitamin D deficiency is an important pathological basis for AS, but the effect of vitamin D on the formation of VSMC foam cells has not been reported so far. Toll like receptor 4 (TLR4) is a pivotal factor that mediates the formation of foam cells and the pathogenesis of AS. Our previous study found that TLR4 mediates the proliferation, migration and apoptosis induced by palmitic acid in VSMC, and that active vitamin D3 inhibits the expression TLR4 in VSMC. Therefore, we hypotheses that "vitamin D inhibits the VSMC foam cell formation by down regulation of TLR4 pathway". In this study, we will take the regulation of vitamin D on TLR4 pathway as a starting point, to explore the effect of vitamin D on the formation of VSMC foam cells induced by oxidized low density lipoprotein at cellular level, as well as its regulation and signaling pathway on cholesterol uptake and efflux in VSMC. By establishing the AS model of ApoE knockout mice, we will further observe the effect of vitamin D deficiency and repletion on the formation of VSMC foam cells and AS in vivo. This study is helpful to elucidate the role of vitamin D deficiency in the pathogenesis of AS, and to provide a scientific basis for supplementation of vitamin D for the prevention and treatment of AS.

血管平滑肌细胞（VSMC）泡沫细胞在动脉粥样硬化(AS)的病理发生中具有重要作用。维生素D缺乏是AS的重要病理基础，但有关维生素D对VSMC泡沫细胞形成的影响迄今未见报道。Toll样受体4(TLR4) 是介导泡沫细胞形成和AS病理发生的重要因子。我们的前期研究发现: TLR4介导了软脂酸诱导的VSMC的增殖、迁移和凋亡，活性维生素D3抑制VSMC TLR4的表达。我们推测“维生素D通过下调TLR4抑制VSMC泡沫细胞的形成”。本研究将以维生素D对TLR4通路的调控为切入点，在细胞水平上探讨维生素D对氧化型低密度脂蛋白诱导VSMC泡沫化的影响及其对VSMC胆固醇摄取和外转运机制的调控及信号途径。并通过建立ApoE基因敲除小鼠AS模型，在体内观察维生素D缺乏和补给对VSMC泡沫化和AS形成的作用及相关机制。本研究有助于阐明维生素D缺乏促进AS的病理发生机制，为补充维生素D防治AS提供科学依据。

研究背景：血管平滑肌细胞（VSMC)源性泡沫细胞在动脉粥样硬化（AS）的发生中具有重要作用，维生素D缺乏是AS的重要病理基础，但维生素D缺乏是否促进VSMC泡沫细胞的形成还不清楚。TLR4是介导泡沫细胞形成和AS病理发生的关键分子，本项目以维生素D对TLR4通路的调控为主要切入点，研究维生素D对VSMC泡沫细胞形成的影响及其分子机制，以期阐明维生素D缺乏促进AS的病理发生机制，为补充维生素D防治AS提供新思路和科学依据。.研究内容：细胞实验：1.维生素D对VSMC泡沫细胞形成的影响及其对VSMC胆固醇摄取和外转运机制的调控；2.TLR4通路在ox-LDL诱导VSMC泡沫化中的作用及机制；3.维生素D/VDR信号对TLR4通路的调控，在细胞水平上阐明维生素D抑制VSMC泡沫化的机制及信号途径；动物实验：采用高脂饲料喂养ApoE敲除小鼠建立AS模型，设置正常维生素D组、维生素D缺乏组和维生素D补给组，在整体水平上验证维生素D对VSMC泡沫化和AS斑块形成的抑制作用及机制。.研究结果：1.1,25(OH)2D3抑制ox-LDL诱导的VSMC细胞内胆固醇聚集和泡沫细胞的形成；2. 1,25(OH)2D3抑制VSMC CD36和SRA的表达抑制VSMC胆固醇摄取，增强LXR、ABCA1和ABCG1的表达促进胆固醇外排；3. 1,25(OH)2D3/VDR信号通过激活JNK1/2抑制ox-LDL诱导VSMC TLR4信号通路，TLR4敲低则显著改善ox-LDL诱导的VSMC泡沫细胞的形成；4.补充维生素D显著抑制AS小鼠模型主动脉TLR4蛋白的表达、VSMC泡沫细胞形成和AS斑块的形成。.研究意义：本项目阐明了维生素D通过下调TLR4信号通路抑制VSMC源性泡沫细胞的形成及其分子机制，并进一步在动物体内证实维生素D通过抑制VSMC泡沫化改善AS，为补充维生素D防治AS提供了科学依据。