基于单核细胞亚群研究“芳香温通”中药对动脉粥样硬化斑块和缺血心肌不同组织微环境血管新生调控的机制研究

The inner mechanism how traditional Chinese medicine regulates pathological angiogenesis has not been entirely elucidated. Our previous studies have demonstrated that Shexiang Baoxin Pill(SBP) shows distinct regulation effects, which promotes ischemic myocardial angiogenesis, while inhibits the expression of angiogenesis related factors in atherosclerotic plaque. By practicing the holistic theory of traditional Chinese medicine, also considering its multiple-target effects, we proposed a hypothesis: in the process of atherosclerosis, myocardial infarction and subsequent repairment, the intrinsic immune mediated by monocytes participates in the regulation of the angiogenesis in atherosclerotic plaque and ischemic myocardium; through the regulation of recruitment, settlement and transformation of different monocyte subtypes, SBP is assumed to adjust pathological angiogenesis dynamicly in different tissue. The new animal model of ApoE -/- mice suffered atherosclerosis and acute myocardial infarction is to be built to confirm that SBP regulates pathological angiogenesis via distinct monocyte subsets; The CX3CR1-/-和CCR2-/- mice are applied to verify the effect of chemokine receptor in angiogenesis. Different monocyte subsets are separated by MACS technology and co-cultured with endothelial cells and cardiac fibroblasts in the Transwell contact system to investigate inherent mechanism. This systematic study will provide a novel target for clinical treatment for coronary heart disease.

传统中药调控病理性血管新生的作用机制尚未完全阐明。前期研究发现，麝香保心丸能够促进缺血心肌区域血管新生，同时抑制斑块内血管新生相关因子表达。运用和实践中医整体理论，基于药物多靶点作用的思考，我们提出假说：在动脉粥样硬化进程和心肌梗死修复过程中，单核细胞亚群介导的固有免疫参与调控斑块和缺血心肌中的血管新生；麝香保心丸通过调节单核细胞募集、定居和亚型转化，动态差异性调控不同组织病理背景下的血管新生。我们建立ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化和急性心肌梗死动物双模型，证实麝香保心丸通过单核细胞亚群动态差异性调控病理性血管新生；运用CX3CR1-/-和CCR2-/-小鼠验证趋化因子受体参与调控血管新生；免疫磁珠分选单核细胞亚群并在Transwell系统中分别与内皮细胞和成纤维细胞共培养，探讨不同单核细胞亚群差异性调控血管新生的内在机制。课题研究将为中药临床治疗冠心病提供新靶点。

血管新生可以改善缺血心肌血供，但同时可能会导致动脉粥样硬化斑块不稳定。传统中药作用于多部位、多靶点，与促血管新生细胞因子相比，具有潜在的优势。对中药促血管新生内在机制进行深入研究，开发安全有效的药物调控血管新生，具有重要的理论价值和现实意义。.本课题组成功制备ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化和急性心肌梗死的双模型并完成模型的评估。我们发现SBP可以增加梗死边缘区VEGF、bFGF的表达促进治疗性血管新生；同时可以减少动脉粥样硬化斑块内MMP-2、9的合成，增加TIMP-2的产生，减少病理性血管新生。.SBP可以改善心梗小鼠心功能，增加梗死边缘区巨噬细胞含量；同时可以抑制心梗小鼠动脉粥样硬化斑块的进展，减小斑块面积。SBP降低斑块中坏死核心的比例，增加胶原含量，提高血管平滑肌细胞比例，减少巨噬细胞含量。这些结果提示SBP可差异性调控动脉粥样硬化斑块和缺血心肌中免疫炎症反应。.采用CX3CR1-/-、CCR2-/-小鼠模型验证，SBP可以通过单核细胞表面趋化因子受体CX3CR1和 CCR2减少环Ly6Chi单核细胞亚群数量，发挥抑制炎症保护心肌损伤的药理作用。.我们以小鼠单核巨噬细胞为研究对象，发现SBP对巨噬细胞的增殖、凋亡、迁移能力等生物学行为具有显著的抑制作用。SBP还可促进单核巨噬细胞表达M2型巨噬细胞的标志蛋白Arg-1，并抑制M1型极化信号通路上p-ERK、p-p38、p-JNK的表达，提示SBP可能促进巨噬细胞向M2型极化，从而发挥抗炎、抗动脉硬化的作用。针对单核细胞亚群及其趋化因子即单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）和不规则趋化因子（FKN）表达特点的研究，我们发现MCP-1-Mon1和FKN-Mon3两条通路可能参与心梗早期病理生理过程。.本项目研究证实在动脉粥样硬化进程和心肌梗死修复过程中，单核细胞亚群介导的固有免疫参与调控动脉粥样硬化斑块和缺血心肌中的血管新生。明确了SBP通过影响单核细胞的募集、病变区域的定居、不同亚型的转化，差异性调控不同组织病理微环境下的血管新生，为中药临床治疗冠心病提供新靶点。