miR-451/MIF信号途径调控单核细胞在动脉粥样硬化中的作用及机制研究

Atherosclerosis is the main cause of various ischemic infarction, and the initial evidence of the inflammation is the cluster of monocytes on damaged endothelium of the artery lumen. Previous studies showed that the down-regulation of miR-451 in ox-LDL activated endothelial cells enhances monocytes’ chemotaxis and adhesion to the damaged endothelium. Our studies further proved that miR-451 can regulate MIF and its downstream chemokine MCP-1, as well as adhesion molecules ICAM-1/VCAM-1. How miR-451 regulates monocytes’ chemotaxis and adhesion in atherosclerosis is worthy to study.This project intends to conduct a cellular level study of the effect of miR-451 on the formation of atheromatous plaques, using miR-451 mimics and inhibitors, and techniques combined such as transfection, dual-luciferase reporter system, molecular biology and immunohistochemistry procedures, and Western blotting. The project also aims at investigating the regulation of miR-451 on MIF and the detailed molecular mechanism of monocytes’ chemotaxis and adhesion to the damaged endothelium. By the interference with key molecules such as miR-451 and MIF to inhibit the formation of atheromatous plaques, this study could provide theoretical basis and new target to the therapy of atherosclerosis.

动脉粥样硬化是脑梗死的主要病理基础，单核细胞在损伤内皮局部的聚集是该炎症过程的起始反应。我们前期研究发现：ox-LDL刺激活化的内皮细胞中，miR-451表达降低，促进了单核细胞向活化内皮的趋化及粘附。且miR-451可以调控MIF及其下游趋化分子MCP-1,粘附分子ICAM-1/VCAM-1的表达。miR-451在动脉粥样硬化中如何调控单核细胞的趋化及粘附是值得研究的问题。本项目拟在细胞和动物水平上，利用 miR-451类似物/抑制物，采用病毒转染、双荧光素酶报告系统、分子生物学、免疫组化、蛋白质印迹等多种技术相结合的实验方法，阐明miR-451对动脉粥样硬化斑块形成的影响；明确 miR-451对MIF的调控作用，及其调控单核细胞向损伤内皮趋化、粘附的具体分子机制；通过对其中关键分子如miR-451、MIF等进行干预，抑制动脉粥样硬化斑块形成，为动脉粥样硬化的治疗提供新的靶点和理论基础。

在我国，脑梗死的发病率及患病率逐年上升，因其高致死率、致残率给患者及其家庭、社会带来沉重的负担。动脉粥样硬化是脑梗死的重要发生机制。早期识别并对不稳定性动脉斑块进行早期的干预成为关键。MicroRNA（miRNA）通过与其靶基因特异结合参与多种生物学过程，循环血中miRNA的变化能够早期预测疾病进展。在本项目中，我们探讨了miR-451a是否能够通过调节巨噬细胞极性参与调控动脉粥样硬化斑块的不稳定性。在急性缺血性脑梗死伴动脉粥样硬化不稳定斑块的患者血清中，我们发现miR-451a的表达明显上升。而进一步在给予了高脂饮食的ApoE-/-小鼠血清中，miR-451a的水平亦上升。通过给高脂饮食的ApoE-/-小鼠尾静脉注射合成的miR-451a抑制剂剂（anti-451a）下调miR-451a的表达，结果发现，anti-451a明显改善粥样硬化斑块的不稳定性，减轻动脉粥样硬化斑块负荷，且斑块中M2型巨噬细胞的表达增加。此外，在氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）处理的RAW264.7巨噬细胞中，我们发现，ox-LDL可以显著促进miR-451a的表达。且下调miR-451a可以显著抑制M1型巨噬细胞标志物（iNOS，TNFα）表达，并促进M2型巨噬细胞标志物（IL-10，Arg-1）的表达显著增加。通过使用双荧光素酶法，我们发现，TSC1是miR-451a的直接靶点，且沉默TSC1的表达可逆转下调miR-451a使巨噬细胞向M2转化的作用。上述结果表明，miR-451a不仅可作为不稳定性动脉粥样硬化斑块的监测指标，而且可通过TSC1调控斑块内巨噬细胞的极性从而调控动脉粥样硬化斑块不稳定性。