组织蛋白酶S促进腹主动脉瘤形成分子机制的进一步研究

腹主动脉壁细胞外基质（ECM）代谢失衡是腹主动脉瘤（AAA）的主要病理过程。我们前期研究以AngII微量泵灌注ApoE-/-小鼠建立AAA的动物模型，发现能够降解ECM弹力蛋白的组织蛋白酶S( Cat S）参与小鼠AAA形成，且Cat S-/-ApoE-/-小鼠的AAA明显减轻，Cat S转基因小鼠的AAA加重，由此我们认为Cat S直接参与并促进小鼠AAA的形成，但分子机制不清。本研究拟采用全基因组表达谱芯片研究Cat S敲除前后AAA组织中基因表达水平差别，寻找差异表达基因与Cat S敲除后减轻AAA的作用机制；再采用实时定量PCR技术在mRNA水平验证主要差异基因在小鼠AAA组织的表达水平，从而验证Cat S促进小鼠AAA形成的相关基因；最后在AAA患者外周血和AAA组织验证筛选的差异表达基因，将揭示Cat S促进AAA 形成的分子机制，为Cat S作为AAA的治疗靶点提供理论依据。

在前期我们通过AngII微量泵灌注双敲除Apoe-/- Ctss-/-小鼠和Apoe-/-Ctss+/+小鼠28天，构建腹主动脉瘤（AAA）模型，发现 Cat S敲除后，腹主动脉腔直径、中膜内弹力蛋白碎片及胶原蛋白含量显著降低，AAA病变显著减轻的基础上研究组织蛋白酶S（Cat S）促进AAA形成的分子机制；体外实验证实Cat S敲除后具有抑制血管平滑肌细胞（SMC）凋亡的作用、抑制内皮细胞血管生成、抑制单核细胞和T淋巴细胞迁移及T淋巴细胞增殖、抑制基质金属蛋白酶和其他组织蛋白酶的表达和活性的作用。此外，以血管紧张素II（AngII）微量泵灌注双敲除Apoe-/- Ctss-/-小鼠和Apoe-/-Ctss+/+小鼠28天，采用PCR芯片对两组小鼠的AAA瘤体组织进行检测，结果发现Apoe-/-Ctss+/+小鼠较Apoe-/- Ctss-/-小鼠：（1）多种细胞外基质的基质金属蛋白酶相关基因表达升高大于2.5倍；（2）内质网应激（ERS）相关通路多个基因表达大于3倍。进一步体外实验验证，Cat S抑制剂可显著降低由AngII刺激巨噬细胞内内质网应激标志蛋白GRP-94的水平。由此，我们明确CatS可能通过影响基质金属蛋白酶和其他组织蛋白酶的表达和分泌，促进ERS参与调控炎症等水平促进腹主动脉瘤的发生。