建立新型不稳定AS斑块小鼠模型及其性质的研究

Plaque necrosis in advanced atheromata, which triggers acute atherothrombotic vascular events, is caused by the apoptosis of lesional macrophages coupled with defective phagocytic clearance of the dead cells. However, there many differences between the wildly used mice model and human atherosclerosis lesion which containing abundant apoptosis of especially in inflammatory cells (macrophages and T cells). To further examine the role of macrophages apoptosis in atherosclerosis and vascular remodeling we developed human scavenger receptor AI promotr/enhancer-ePNP transgenic mice. Our results showed that administration of MePdR selectively kills macrophages in atherosclerosis lesion of scavenger receptor AI promotr/enhancer-ePNP/ApoE-/- mice fed with a high-fat diet. The apoptosis of macrophage/foam cells triggers more macrophage and neutrophils accumulation in established atherosclerosis lesions, and the expression of ERK5 mRNA and phosphorylated ERK5 were notably decreased in accumulated macrophage/foam cells in atherosclerosis lesions. The aim of this project is to further understanding of the mechanisms and consequences of macrophage apoptosis in scavenger receptor AI promotr and enhancer-ePNP/ApoE-/- mice model, the results may provide a novel mice model which is very helpful to lead to novel therapies directed at preventing the clinical progression of atheromata.

建立可形成AS不稳定性斑块的小鼠模型具有重要的研究价值。在本项目前期工作中，我们构建了由清道夫受体AI启动子调控的自杀基因ePNP转基因小鼠。检测结果显示ePNP表达不仅具有巨噬细胞特异性而且在泡沫化过程中显著上调。用ePNP的前体药物可特异性地诱导巨噬细胞凋亡。与ApoE敲除小鼠杂交并建立AS模型后，用ePNP的前体药物可诱导AS斑块内的巨噬/泡沫细胞凋亡。观察到巨噬/泡沫细胞凋亡不仅加剧斑块内的炎症反应，同时刺激斑块内巨噬细胞聚集或增殖并使斑块增大；但对调节巨噬细胞功能有重要作用的蛋白激酶ERK5的磷酸化程度显著降低。这些结果提示，利用该模型能有效地研究巨噬细胞凋亡引发的后续反应，以及对斑块性质的影响。本项目拟进一步完善、优化建立模型的条件；明确模型的特性(影响erk5功能的分子机制等)。本项目的研究结果将为探讨巨噬细胞凋亡/坏死对AS斑块发展的影响，为研究和发现稳定AS斑块的新策略提

动脉粥样硬化斑块破裂是心脑血管事件的主要原因，建立可形成AS不稳定性斑块的小鼠模型对心脑血管病的预防有重要的意义。本项目建立了由清道夫受体AI启动子调控的自杀基因ePNP转基因小鼠，与ApoE敲除小鼠杂交并建立AS模型后，用ePNP的前体药物可诱导AS斑块内的巨噬/泡沫细胞凋亡。观察到巨噬/泡沫细胞凋亡不仅加剧斑块内的炎症反应，同时刺激斑块内巨噬细胞聚集或增殖并使斑块增大。在此基础上本研究进一步优化了模型的建立方法，检测了斑块内巨噬/泡沫细胞凋亡增加后引发炎症变化的规律。观察到斑块内巨噬/泡沫细胞凋亡增多可上调MCP-1及 TNF-α等炎症因子的表达，还可增加中性粒细胞及淋巴细胞等炎症细胞的聚集。凋亡细胞增多的斑块内微环境可诱导斑块组织因子及血管生成相关因子增多。同时抑制单核巨噬细胞调节efferocytosis功能的相关蛋白MFGE8 及SR-BI表达量下调，这一过程可能与巨噬细胞的自噬过程受抑制有关。本研究还观察到巨噬/泡沫细胞凋亡增多能显著诱导斑块内中性粒细胞胞外杀菌网络（NET）的形成，这可能是巨噬/泡沫细胞凋亡增加斑块不稳定性的重要机制之一。在相关机制的探讨方面，观察到随着斑块内巨噬/泡沫细胞凋亡增多，斑块内MPO表达显著上调，导致氧化胆固醇7-Ketocholesterol显著增多。细胞模型实验结果显示7-Ketocholesterol可与HMGB1协同作用，显著诱导中性粒细胞形成NET。增加巨噬细胞特异性表达MERK5，增强巨噬细胞的efferocytosis功能，可降低斑块内炎症因子的表达量，增加斑块稳定性。此外本研究还利用白喉毒素+SA-HBEGF转基因大鼠建立了可特异性诱导巨噬细胞凋亡的大鼠模型。本项目的研究结果将为更深入地研究巨噬细胞凋亡/坏死影响AS斑块稳定性的分子机制，为发现稳定AS斑块的新靶点和新策略提供一种有效的研究模型。