IL-34在动脉粥样硬化进程中的作用和机制研究

Recently, interleukin (IL)-34 was identified as a potent activator of monocytes and macrophages, signaling through CSF-1R. However, little is known about the role of IL-34 in the development of atherosclerosis. Our recent study demonstrated that the level of IL-34 was elevated in the patients with acute coronary syndrome (ACS) and ApoE-/- mice fed a Western diet. Moreover, the adhesion of monocytes derived from ApoE-/- mice to endothelial cells was obviously increased after treatment with IL-34. Therefore, we hypothesized that IL-34 might play an important role in atherosclerosis. To test the hypothesis, we plan to study the dynamics of IL-34 and CSF-1R expression during the development of AS and the effects of IL-34 blockade and enhancement on the development of atherosclerosis. Then, we will study the effects and mechanisms of IL-34 on the function of monocytes and macrophages during the progression of AS. Our study will clarify the role and mechanism of IL-34 in the progression of atherosclerosis and provide a new target for intervention.

IL-34是近年新发现的细胞因子，主要与单核巨噬细胞上集落刺激因子1受体（CSF1-R）结合发挥生物学作用。IL-34是否参与动脉粥样硬化（AS）的发病及机制如何，目前还未见报道。我们前期研究发现急性冠脉综合征（ACS）患者和ApoE-/-小鼠体内IL-34水平显著升高，且经IL-34处理后的单核细胞与内皮细胞之间的粘附能力显著增强。因此，我们推测IL-34介导的免疫应答是AS发生发展的重要因素。为证实这一假设，本课题拟：动态观察小鼠AS进程中IL-34及受体CSF-1R变化规律，通过中和抗体或给予外源性细胞因子阻断或增强IL-34效应，观察对AS进程的影响；探讨IL-34在AS进程中对单核巨噬细胞的影响及机制。通过本课题的研究，可望阐明IL-34对AS免疫炎症的作用及机制，为靶向干预提供新的靶点。

IL-34是近年新发现的细胞因子，主要与单核巨噬细胞上集落刺激因子1受体（CSF1-R）结合发挥生物学作用。研究发现，IL-34与多种免疫性疾病的发生和发展有密切的关系。然而，IL-34在动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)进程中的作用还未见报道。本研究从人体、AS动物模型和细胞实验相结合，多方面、多角度阐述IL-34在AS中的作用。首先，我们课题组收集了132例在郑州大学第一附属医院心血管内科接受冠状动脉造影患者的血清，采用ELISA法检测血清中IL-34水平，探讨IL-34表达水平与冠心病患者临床严重程度和冠状动脉病变严重程度之间的关系。结果发现：不稳定型心绞痛和急性心肌梗死组患者血清IL-34水平较稳定性心绞痛和对照组显著升高，但IL-34与冠状动脉病变严重程度无明显相关性。这提示我们IL-34可能在AS的发生和发展中起着重要作用。紧接着我们采用高脂喂养的ApoE-/-小鼠为AS模型来研究IL-34在AS的作用。ApoE-/-小鼠分为两组：给予IL-34组和PBS对照组，分别腹腔注射IL-34和PBS，干预12周。结果发现：1. 两组小鼠体重和血脂无显著变化；2. 给予IL-34后不仅显著增加小鼠血清IL-34的含量，而且增加血清中和主动脉弓上炎症因子（IL-6和TNF-alpha）的表达；3. 给予IL-34处理后，ApoE-/-小鼠大体和主动脉窦部斑块面积较对照组显著增加；4. 给予IL-34后，斑块上炎症细胞（CD3+ T细胞和巨噬细胞）显著增加，但是平滑肌细胞和胶原纤维的含量无明显变化。从动物实验可以得出，IL-34促进ApoE-/-小鼠AS的进展。最后进行机制研究，使用RAW246.7小鼠巨噬细胞系。分为三组：对照组、ox-LDL组和IL-34+ox-LDL组。结果发现：IL-34增强ox-LDL诱导的巨噬细胞炎症因子表达和泡沫细胞的形成；同时增强巨噬细胞清道夫受体CD36的表达，而对脂质流出蛋白ABCG1和ABCA1无明显影响。综上所述，IL-34可通过增强炎症反应和泡沫细胞的形成促进ApoE-/-小鼠AS的发展。本实验发展和完善了AS的炎症理论，为 AS 炎症的靶向治疗提供新的理论基础和实验依据。