糖尿病致动脉粥样硬化形成过程中核受体TR3和RXRα的作用及机制

动脉粥样硬化是由高糖等危险因素引起的一种慢性炎症性疾病。早期表现为血管内皮损伤、单核细胞聚集和脂质浸润、巨噬细胞分化和吞噬过氧化脂质形成泡沫细胞，以及动脉壁中平滑肌细胞反应性增生和纤维化等病理过程。研究发现核受体RXRα和TR3在动脉粥样硬化的发生和发展过程中具有重要作用。我们近期发现，高糖环境可诱导内皮细胞RXRα从胞浆向胞核转位，RXRα的某些配体如9-cis-RA和SR11237可抑制高糖的这种作用。RXRα通过负向调控蛋白激酶C (PKC)-Rac-1蛋白-p38 MAPK-NADPH氧化酶-ROS途径保护内皮细胞免受高糖损伤。本项目在前期研究基础上，研究在内皮细胞、巨噬细胞和平滑肌细胞中，高糖环境对TR3及RXRα表达和转位的调控作用及其与PKC-Rac-1-p38 MAPK-NADPH 氧化酶-ROS信号通路的交互作用，探寻糖尿病致动脉粥样硬化形成过程中新的保护机制和防治策略。

本课题在我们前期研究结果的基础上，从离体细胞培养及整体动物模型多个层面对TR3/RXR—PKC—Rac-1蛋白—p38-MAPK—NADPH 氧化酶—ROS受体信号通路在糖尿病致动脉粥样硬化形过程中的作用进行深入系统的研究。结果发现：RXR激动剂蓓萨罗丁（Bexarotene）可显著抑制链尿左菌素（Streptozotocin，STZ）诱导的ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化的进程，且具有剂量依赖性。其机制与其降低空腹血糖、改善机体血脂代谢、降低NADPH氧化酶gp91phox亚基蛋白表达及抑制机体和局部氧化应激反应有关。为深入探讨RXR和TR3在高糖环境下抗动脉硬化的分子机制，在体外模拟糖尿病患者体内环境建立了人血管内皮细胞、血管平滑肌细胞和单核巨噬细胞系(THP-1)的高糖损伤模型。结果发现：1、PKC—Rac-1蛋白—NADPH 氧化酶—ROS的活化参与了高糖诱导人脐静脉血管内皮细胞产生的氧化应激反应，阿托伐他汀通过抑制这一通路的活化对抗高糖诱导内皮细胞产生的氧化应激反应，但阿托伐他汀的上述细胞学效应需要RXR的参与和介导，为阿托发他汀的抗氧化应激效应发现了新的分子机制；2、高糖环境可通过上调细胞周期蛋白依赖激酶2(CDK2)和细胞周期蛋白依赖激酶4(CDK4)及下调细胞周期蛋白依赖激酶抑制物p27Kip1诱导血管平滑肌细胞增殖，PKC的活化在此过程中具有重要作用。RXR激动剂通过抑制PKC活化对抗高糖诱导的血管平滑肌细胞增殖。通过质粒转染使细胞高表达TR3后，RXR激动剂的抑制效应得到增强。3、PKC的活化参与了高糖诱导THP-1细胞产生的氧化应激反应，RXR激动剂通过抑制PKC蛋白的活化对抗高糖诱导THP-1产生的氧化应激反应。4、NADPH氧化酶和NF-B同时参与了高糖诱导下人血管内皮细胞粘附因子ICAM-1和VCAM-1的表达，NADPH氧化酶活化产生的ROS是NF-B激活的信号分子，RXR配体9-cis-RA通过抑制NADPH氧化酶-ROS-NF-B通路的活化对抗高糖对血管内皮细胞产生的炎性损伤。所以RXR可能通过下调PKC—Rac-1蛋白—NADPH 氧化酶—ROS受体信号通路的活化发挥抗炎和抗氧化效应，从而抑制糖尿病环境下动脉粥样硬化的形成。在特定的环境下，TR3和RXR具有协调作用。本研究结果对糖尿病血管并发症的防治具有重要意义。