转录因子KLF4靶向酪氨酸蛋白激酶血小板源性生长因子受体(PDGFR)诱导血管内皮细胞衰老的调控作用

The endothelial cells senescence plays a vital role in atherosclerosis. Krüppel-like factor 4 (KLF4) is confirmed as inducers of tumor cells senescence, however the role of KLF4 and its target in endothelial cells senescence are still not very clear. We have demonstrated that KLF4- Platelet-derived growth factor receptor (PDGFR) expression increased in senescent endothelial cells, and over-expression of KLF4 or PDGFR substantially stimulated premature endothelial cells senescence, suggesting that KLF4-PDGFR may be involved in endothelial cells senescence. Based on these findings, we hypothesized that KLF4-PDGFR pathway may be a key regulator of endothelial cells senescence. In this study, we will explore the role of KLF4-PDGFR in endothelial cells senescence by KLF4-/- 、PDGFR-/- human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) or KLF4+/+ 、PDGFR+/+ HUVEC or endothelium specific KLF4+/- / PDGFR+/- knockout mice technique, and flow cytometry, or microarray, or protein-chip or laser confocal method, and study that whether PDGFR is a direct target gene of KLF4 in HUVEC senescence using the Luciferase Report System experiment, EMSA and ChIP trail. Through this study finding, we will provide a new thesis for studying on the mechanism of endothelial cells senescence, and also provide a novel feasibility treatment target of atherosclerosis.

内皮细胞衰老是动脉粥样硬化发生发展的关键环节。Krüppel样因子超家族对衰老的调控呈细胞谱系依赖性，其是否参与内皮细胞衰老调控及下游靶点未明。酪氨酸蛋白激酶PDGFR具有促炎和促动脉硬化效应，但此效应是否依赖于内皮细胞衰老尚不明确。我们新近发现：衰老内皮细胞KLF4、PDGFR上调，过表达KLF4、PDGFR后内皮细胞衰老加速，且PDGFR启动子区存在KLF4结合位点。故假设KLF4靶向PDGFR诱导血管内皮细胞衰老。拟利用内皮细胞特异性KLF4-/- /PDGFR-/-敲除小鼠，转基因小鼠和人脐静脉内皮细胞，观察干预KLF4/PDGFR表达对内皮细胞衰老的影响，明确KLF4/PDGFR促内皮细胞衰老效应；之后通过萤光素酶报告系统、EMSA、ChIP和CoIP实验的方法阐明KLF4靶向调控PDGFR表达的方式，为探索内皮细胞衰老和动脉粥样硬化的发病机制及治疗靶点提供一定理论和实验基础。

动脉粥样硬化及其并发症严重威胁现代人的健康，给国家带来巨大的经济损失和沉重的社会负担。内皮细胞衰老是动脉粥样硬化发生发展的关键环节，启动子KLF4是诱导内皮细胞衰老的重要介质；在之前的细胞模型中，我们发现衰老内皮细胞中KLF4、PDGFR水平增加，且生物信息学预测提示PDGFR中存在KLF4的多个结合位点；因此我们探讨KLF4/PDGFR在内皮细胞衰老及其促动脉粥样硬化中的分子机制。.在我们的在体研究中，我们发现动脉粥样硬化小鼠血管内膜衰老明显，敲除内膜KLF4可抑制PDGFRB表达并抑制动脉粥样硬化进程；说明KLF4/PDGFRB途径具有显著促AS效应。.在我们的细胞研究中，我们发现高糖、ox-LDL等促动脉粥样硬化因子诱导KLF4/PDGFRB表达，而与PDGFRA关系不明确，过表达KLF4后SA-β-Gal阳性细胞数增加，SAHF阳性细胞核数目增加，且内皮细胞炎症因子表达水平显著上升，并可抑制细胞自救途径自噬反应；敲除KLF4则可取得相反的效应。双萤光素酶报告实验证实PDGFRB为KLF4的可靠靶点，而与PDGFRA的关系不明确。.在临床研究中，我们发现动脉粥样硬化患者内皮微颗粒、KLF4水平显著升高，且与EndoPAT检测的内皮功能不良显著相关；应用OCT和IVUS分析证实动脉粥样硬化患者存在明确的内皮增生及衰老，联合计算机分析可自动识别边支开口的内膜增生程度。. 本次研究首次明确的KLF4/PDGFRB促内皮细胞衰老的作用，并进一步阐述了其促动脉粥样硬化的效应，提出抑制KLF4/PDGFRB可作为治疗动脉粥样硬化的靶点，具有广阔的应用前景。