microRNA-223调控NLRP3炎性体抑制动脉粥样硬化炎症的作用及机制研究

Atherosclerosis has been described as a chronic in?ammatory disease. Activation of the NLRP3 inflammasome located in macrophage, which induces secretion of IL-1β plays important role in atherosclerosis. NLRP3 up regulation is the first step of NLRP3 inflammasome activation. However, the mechanism of this procedure is still unknown. Our initial research found that miR-223 down regulated in atheromatous plaque in ApoE-/- mouse in late stage of atherosclerosis. Bioinformatics analysis indicated that NLRP3 may be the target gene of miR-223. Further study confirmed that overexpression of miR-223 in THP-1 cell can inhibit the secretion of IL-1β. So,We raise a hypothesis that miR-223 inhibite the secretion of IL-1β via downregulation of NLRP3 post-transcriptionally.Next, we will verify that whether the NLRP3 is the direct target gene of miR-223 and whether IL-1β inhibited by miR-223 can prevent inflammation in atherosclerosis. The mechanism of miR-223 inhibiting inflammation in atherosclerosis will be investigated in vivo and vitro. With these effort, we can provide some new ideas and targets for the treatment of atherosclerosis.

动脉粥样硬化是一种慢性炎症性疾病。巨噬细胞中NLRP3炎性体的激活导致白细胞介素-1β(IL-1β)分泌，在动脉粥样硬化形成过程中起极其重要的作用。作为炎性体的核心成分NLRP3蛋白的上调是炎性体激活启动的首要条件,但是，其上调的机制尚不清楚。我们前期结果发现：miR-223表达水平在ApoE-/-小鼠的动脉病变组织中显著下调,生物信息学预测提示NLRP3为miR-223的靶基因。我们还发现,在人巨噬细胞系THP-1细胞中导入miR-223能抑制IL-1β分泌。由此提出miR-223调控NLRP3表达进而抑制IL-1β分泌的假设。本项目拟进一步证实NLRP3是否为miR-223的直接靶基因，miR-223参与抑制IL-1β分泌是否影响动脉粥样硬化病变过程中炎症程度，在细胞水平和动物模型层面深入探讨miR-223抗动脉粥样硬化炎症发展的作用机理，为动脉粥样硬化早期诊断和治疗提供新的理论依据。

动脉粥样硬化是一类慢性炎症性疾病。巨噬细胞和血管平滑肌细胞NLRP3炎性体激活和其下游一系列炎症信号通路对于动脉粥样硬化发生发展至关重要。NLRP3蛋白可以被许多microRNA直接调控，其中包括microRNA-223。根据文献与本课题组前期研究表明，micro-RNA-223在动脉粥样硬化患者血浆及动脉组织内表达上调，说明它是调控动脉粥样硬化的重要参与者。microRNA-223虽然是一类髓系细胞特异性的microRNA，但是其在血管平滑肌细胞和动脉壁中均有表达，其来源之前无相关文献报道。针对上述问题本课题组对血管平滑肌细胞内microRNA-223来源、功能和机制以及NLRP3炎性体对动脉粥样硬化的影响进行了研究探讨。.首先，我们对人、高脂喂养小鼠和球囊损伤大鼠动脉及外周血进行芯片筛查，观察miR-223的表达变化。其次，通过大鼠尾静脉注射miR-223 agomir和miR-223敲除小鼠明确miR-223对于动脉粥样硬化的影响。再次，应用血管平滑肌细胞实验深入探究miR-223影响动脉粥样硬化的分子机制。最后，采用血管平滑肌细胞构建炎症和脂质负荷模型，结合高脂喂养小鼠模型，观察NLRP3炎性体激活对于动脉粥样硬化发生发展的作用。. 我们发现，人、大鼠和小鼠外周血清中miR-223表达丰富，在动脉粥样硬化患者、高脂喂养小鼠和大鼠颈动脉球囊损伤后，动脉组织和外周血内miR-223的表达均显著升高。进一步研究表明，外周血中miR-223主要来自于血小板和白细胞，并且这些miR-223可以进入血管平滑肌细胞，通过降低IGF-1R、Bcl-2蛋白的表达和Akt磷酸化，抑制血管平滑肌细胞增殖和迁移，促进血管平滑肌细胞凋亡。另一方面，我们还发现，NLRP3炎性体不但可以在巨噬细胞激活，还可以在在血管平滑肌细胞中激活。血管平滑肌细胞NLRP3炎性体激活后促进血管平滑肌细胞释放HMGB1，抑制ABCA1表达，阻止细胞脂质排出，促进平滑肌源性的泡沫细胞形成。miR-223缺失与NLRP3炎性体活化均可促进动脉粥样硬化导致动脉粥样硬化的发生。. 我们的研究以全新的角度揭示细胞外microRNA作为信号分子调控动脉粥样硬化性炎症发展的具体机制，为探索动脉粥样硬化的靶向干预提供了新的思路。