莪术愈创木烷型倍半萜化合物调节炎症细胞跨内皮迁移的机制研究

Inflammatory cell transendothelial migration (TEM) plays a key role in atherosclerosis (AS). Based on effect of endothelial cell on anti-inflammation, it’s may be more facilitated preventing AS, via enhancing endothelial cell-endothelial cell junction capacity and reducing inflammatory cell TEM. Previous study demonstrated that zedoary guaiane sesquiterpenes compound (ZGSC) stents decreased rate of in-stent restenosis through regulating smooth muscle cell cycle (G0/G1 phase) and promoting endothelial recovery in treated vessels. Our experiments in vitro showed that ZGSC could improve oxidative stress-induced endothelial dysfunction and enhance endothelial cell healing, which was associated with down-regulation Caveolin-1 (Cav-1) mRNA and protein expression, and up-regulation endothelial nitric oxide synthase (eNOS) protein and phosphorylation (Ser1177) expression. Cav-1 is a negative protein to modulate endothelial junction. Overexpression Cav-1 induce disappearance of endothelial junction proteins and disturbance of the endothelial structure, therefore eliciting inflammatory cell TEM. However, whether ZGSC could improve endothelial cell junction, and reduce inflammatory cell TEM, it remains unclear. We therefore design to investigate the effect of ZGSC on reducing inflammatory cell TEM, and the relationship with between ZGSC and Cav-1, using both siRNA Cav-1 and knockout Cav-1 models. It will clarify the mechanism of ZGSC to regulate inflammatory cell TEM in order to provide new target for preventing AS.

炎症细胞跨内皮迁移（TEM）是动脉硬化发生的一个关键环节。从调节血管内皮抗炎功能着手，增强内皮细胞连接能力，减少炎症细胞TEM，有利于动脉粥样硬化（AS）的防治。前期研究表明莪术愈创木烷型倍半萜化合物（ZGSC）支架可抑制支架内再狭窄，其机制与调节平滑肌细胞增殖周期，促进内皮细胞修复相关；我们细胞实验结果表明ZGSC可改善内皮细胞损伤，增强内皮细胞修复，其机制与下调小凹蛋白-1（Cav-1）mRNA和Cav-1蛋白表达，上调内皮型一氧化氮合酶蛋白和磷酸化相关。Cav-1是调节内皮细胞连接结构的负性蛋白，过表达可引起内皮细胞连接蛋白丢失，细胞骨架紊乱，内皮细胞抗炎能力减弱。ZGSC是否具有改善内皮细胞连接结构，减少炎症细胞TEM的作用，目前尚未清楚。本研究利用siRNA技术和基因敲除技术建立Cav-1-/-模型，探索ZGSC是否通过Cav-1调节炎症细胞TEM，这将为防治AS提供的新靶点。

单核细胞跨内皮迁移是发生在动脉粥样硬化斑块形成中的重要事件，是斑块内炎症负荷增加的主要原因。研究发现在这一过程中内皮细胞的选择性屏障功能降低是主要原因，因此针对内皮细胞发生的损伤，研发相应药物是解决这一问题的关键。莪术愈创木烷型倍半萜化合物（ZGSC）是中药莪术中的重要活性成分。课题组前期研究发现，在小型猪血管损伤模型中，ZGSC支架可促进支架梁包埋，减轻内膜增生，进一步实验证明ZGSC具有较好的保护血管内皮细胞的活性。这一特性能否应用于动脉粥样硬化模型中尚无类似研究报道。因此，本论文围绕ZGSC对血管内皮细胞保护，抑制单核细胞粘附及快内皮迁移的作用进行研究。.研究一 观察ZGSC对内皮细胞的保护，抑制单核细胞粘附及跨内皮细胞迁移作用及机制。结果：（1）ZGSC能够明显抑制过氧化氢（200mM）诱发的内皮细胞和单核细胞粘附及跨内皮迁移细胞数量；（2）ZGSC能够保护内皮细胞骨架形态，维持内皮细胞屏障功能；（3）ZGSC抑制单核细胞与内皮细胞粘附与抑制内皮细胞中NFκB信号通路活性剂下游蛋白VCAM-1和ICAM-1表达有关。.研究二 观察ZGSC对AS模型鼠动脉斑块形成、血管内膜保护及抑制单核细胞粘附的作用及机制。结果：（1）与正常组比较，模型组小鼠主动脉根部有大量斑块形成，ZGSC干预后斑块面积明显减小，斑块内炎症细胞数量减少，胶原蛋白含量增加；（2）扫描电镜观察发现与正常组比较，模型组小鼠主动脉内壁结构紊乱，有大量脂肪沉积，单核细胞粘附增加，ZGSC干预后血管内膜结构清晰，脂肪沉积明显减少，粘附的单核细胞数量也明显减少；（3）相关机制研究表明ZGSC能够抑制主动脉组织中NFκB信号通路活性剂下游蛋白VCAM-1和ICAM-1、ZO-1表达有关。