线粒体乙醛脱氢酶2经由p53促进慢性缺血心肌组织血管新生的临床及基础研究

The extent of collateral circulation is a primary determinant of the therapeutic efficiency and prognosis of patients with coronary chronic total occlusion (CTO). It has been confirmed that aldehyde dehydrogenase (ALDH2) play protective role on acute cardiac injury. While the role on chronic injury still unclear. We have found that ALDH2 could enhance the proliferation and tubule formation of endothelial cells and improve flow reperfusion of ischemic limb, which gave a hint that ALDH2 promote angiogenesis. Besides, p53 is a key factor in angiogenesis, and our previous studies have showed that ALDH2 involve in 4-HNE/JNK/p53 pathway. So we hypothesized that ALDH2 promote angiogenesis via suppressing p53 pathway and enhance collateral circulation formation in chronic ischemic myocardium. To verify it, ALDH2 knockdown(knockout)/over-expression endothelial cells and mice will be used, stimulate by chronic hypoxia or ischemia, and detect reperfusion, angiogenesis, and related pathway molecules by the method of laser Doppler etc. Association between ALDH2 genotype and collateral circulation grade of CTO patients would helpful to reinforce it. This study focus on identifying the effect of ALDH2 on angiogenesis in chronic ischemia tissue, the finding could provide new sight to therapeutic individuation for CTO patients.

侧枝循环显著影响慢性冠脉完全闭塞（CTO）患者的预后。乙醛脱氢酶2（ALDH2）对急性心肌损伤的保护作用已证实，但对慢性缺血下侧枝循环形成的作用及机制尚不明确。我们预实验发现ALDH2能影响内皮细胞增殖成管能力和缺血肢血流恢复，提示ALDH2有促血管新生作用；此外ALDH2可抑制4-HNE/JNK/p53途径，而p53是血管新生的关键调控分子。由此我们提出假说：ALDH2通过抑制p53途径促血管新生，在慢性缺血心肌中促进侧枝循环形成。为求验证，我们拟运用ALDH2低/高表达内皮细胞和小鼠模型，给予慢性缺氧或缺血刺激，利用激光多普勒及分子生物学技术，评估血流灌注、血管新生及相关信号分子，并探讨ALDH2基因型对临床CTO患者侧枝循环Rentrop分级的影响。本研究旨在明确ALDH2在慢性缺血心肌组织促血管新生作用及分子机制，以为此类患者的个体化治疗提供新思路。

侧枝循环显著影响慢性冠脉完全闭塞（CTO）患者的预后。乙醛脱氢酶2（ALDH2）对急性心肌损伤的保护作用已证实，但对慢性缺血下侧枝循环形成的作用及机制尚不明确。我们预实验发现ALDH2能影响内皮细胞增殖成管能力和缺血肢血流恢复，提示ALDH2有促血管新生作用。本项目通过细胞、动物及临床患者资料三个层次展开研究，体外水平通过构建内皮细胞ALDH2低/高表达模型，发现缺氧后ALDH2可通过HIF-1α/VEGF参与促进内皮细胞成管、迁移及增殖能力；选择ALDH2敲除小鼠构建下肢缺血模型，发现ALDH2敲除可抑制缺血下肢血流恢复并降低缺血组织HIF-1α、VEGF表达；通过分析CTO患者侧枝循环循环分级及ALDH2基因型关系，发现ALDH2基因突变是CTO患者侧枝循环不良的原因之一，且ALDH2突变与血液VEGF降低导致的CCC不良存在显著相关性，上述研究证实ALDH2参与促进慢性缺血组织血管新生。并在计划外进一步通过骨髓交叉移植排除了ALDH2在促血管新生作用中是依赖于对内皮祖细胞的调控。鉴于ALDH2对HIF-1α的调控作用，同时考虑HIF-1α可以调控糖酵解相关基因的表达，我们进一步在本课题基础上进一步开展相关干细胞研究，发现相对于骨髓单个核细胞，ALDHbright细胞改善缺血下肢近期血供，ALDH2基因敲除可通过减少ALDHbright干细胞HIF-1α并增加4-HNE水平减弱降低ALDHbright细胞糖酵解能力，并进一步减弱其ALDHbright细胞修复能力。除此之外，课题组还对ALDH2心肌保护新机制进行探索，并发现ALDH2可在酒精性心肌损伤、心肌肥厚、糖尿病心肌病、肝脏纤维化等病理过程发挥保护作用。在本项目资金资助下我们不仅证实了ALDH2促血管新生作用，还进一步解析其在干细胞移植及其他病理过程的保护作用及机制，为广大ALDH2缺失型人群心血管疾病治疗提供新依据。并进一步减弱其ALDHbright细胞修复能力。除此之外，课题组还对ALDH2心肌保护新机制进行探索，并发现ALDH2可在酒精性心肌损伤、心肌肥厚、糖尿病心肌病、肝脏纤维化等病理过程发挥保护作用。在本项目资金资助下我们不仅证实了ALDH2促血管新生作用，还进一步解析其在干细胞移植及其他病理过程的保护作用及机制，为广大ALDH2缺失型人群心血管疾病治疗提供新依据。