靶向Bcl-2调控血管外膜成纤维细自噬干预大动脉炎的机制研究

Takayasu’s arteritis is one of the most important inflammatory vascular diseases. The chronic vascular fibrosis is the primal reason for the relative organ dysfunction and high mutilation rate and mortality. The results of our former study indicated that autophagy played an important role in the vascular fibrosis of TA, however the classical signaling pathway induced by mTOR was not the key target. Bcl-2 is traditionally defined as anti-apoptosis protein, but recent researches have demonstrated its role in regulating autophagy. Furthermore, high levels of Bcl-2 could be induced by IL-6 in vitro in our former study. In this program, adenovirus transfection, siRNA, as well as fluorescence resonance energy transfer technique would be used to elucidate the role of bcl-2 as the target of autophay in the vascular fibrosis in TA, and animal model was used to further verify the fibrosis effects of bcl-2. Once the pathogenesis was elucidated, new treatment target would be provided for clinical practice.

大动脉炎(Takayasu arteritis, TA)是危害人类健康的最重要的血管疾病之一。在炎性微环境下，血管慢性纤维化是导致重要脏器衰竭、致残、致死的根本原因。我们前期研究发现：血管外膜成纤维细胞自噬是促进大动脉炎血管慢性纤维化进展的重要环节，但经典的mTOR信号通路并非其关键通路。Bcl-2不仅是调控细胞凋亡的重要蛋白，也在调控细胞自噬中发挥重要作用。我们在体外研究中发现炎症因子IL-6刺激血管外膜成纤维细胞后Bcl-2表达上调。因此，Bcl-2可能是介导大动脉炎血管外膜成纤维细胞自噬致管壁纤维化的核心靶点。本项目拟利用多肽纳米技术建立血管外膜成纤维细胞三维培养体系，采用腺病毒转染过表达、RNA干扰、荧光共振能量转移等技术，明确Bcl-2介导的血管外膜成纤维细胞自噬是否是导致大动脉炎血管结构性损伤的关键环节及机制，并应用小鼠动脉炎模型验证，该机制的阐明将为大动脉炎提供新的治疗靶点。

大动脉炎是好发于我国青年女性的非特异性肉芽肿性血管炎，病变主要累及主动脉及其分支，表现为血管壁炎性细胞浸润及其伴随的血管结构破坏，IL-6在该过程中起了重要作用，但临床上抗炎治疗不能阻断部分患者血管重构的持续进展。自噬是维持细胞生命活动的重要保护机制，参与多种病理生理过程，本项目中探索了IL-6调控自噬参与大动脉炎血管纤维化的现象与机制，并进行了拓展。结果发现：（1）在大动脉炎纤维化的血管外膜中，自噬相关蛋白Atg3和IL-6在成纤维细胞富集区域显著高表达，且Atg3、IL-6和纤维化相关蛋白（alpha-SMA）两两之间显著正相关。在体外，用IL-6刺激主动脉外膜成纤维细胞可促使其自噬增强、自噬体生成增多，同时伴有纤维化相关蛋白如collagen 1等显著增多；在使用自噬抑制剂（bafilomycin A1等）后可阻断IL-6诱导的促进自噬和纤维化作用；在此过程中，Jak1和stat3显著磷酸化，而使用Jak1抑制剂tofacitinib和stat3抑制剂亦可阻断IL6/自噬的促进纤维化作用。（2）临床上，分别纳入27例激素联合tofacitinib治疗以及26例激素联合甲氨蝶呤治疗患者，随访发现使用tofacitinib获得的完全缓解率显著优于甲氨蝶呤，但复发率显著低于甲氨蝶呤组；在3、6、12个月随访时其激素剂量亦显著低于甲氨蝶呤组。（3）大动脉炎血管外膜中脂肪酸结合蛋白-3（FABP3）表达增加，且与血清中细胞外基质水平正相关。FABP3 敲低可抑制成纤维细胞增殖和细胞外基质生成，而FABP3过表达则可增强该效应。同时，FABP3上调可促进脂肪酸氧化关键酶CPT1A和CACT表达及 ATP 的生成。FABP3抑制剂可逆转FABP3上调所致脂肪酸氧化、ATP生成、细胞增殖和细胞外基质生成增多的效应。临床上，大动脉炎患者姜黄治疗三个月后血清FABP3显著降低，体外研究也揭示姜黄素可抑制FABP3介导的脂肪酸氧化增强抑制血管纤维化。该项目结果提示靶向大动脉炎血管外膜成纤维细胞，阻断炎症、自噬、代谢等多种环节可有效控制大动脉炎疾病活动，为大动脉炎的防治提供了新策略。