核血红素氧合酶抑制血管新生内膜的机制研究

This study aims to explore the mechanism of nuclear heme oxygenase -1 (nHO-1) against vascular smooth muscle cell (vSMC) proliferation and intimal hyperplasia in a rat carotid artery balloon injury model. There are three projects in this study. We will investigate the post translational modification of nHO-1 in vSMC after hypoxia treatment. We will also conduct in vitro experiments which observe the insights of nHO-1 against vSMC proliferation on a molecular basis, including the impact of overexpression of nHO-1 on the phenotype of vSMC, as well as the interactions of nHO-1 with transcription factor YY1 and HDAC family. Finally, we will verify our in vitro results in a rat carotid artery balloon injury model and test the effects of nHO-1 against intimal thickening in vivo. This project will help us to understand the molecular mechanisms of the formation of neointimal hyperplasia and raise potentially novel approaches against intimal thickening in clinic and thereafter improve the prognosis and life qualities of high risk patients with coronary heart disease.

由血管损伤后引起的血管平滑肌细胞过量增殖是血管再狭窄的主要机制。本研究前期发现：血红素加氧酶能够抑制血管平滑肌细胞增生,而转录因子YY1是其重要的下游作用因子。血红素加氧酶能够在缺氧环境下经翻译后修饰,进入细胞核内,发挥作用。根据这些结果，本研究将探讨：1. 在体外缺氧环境下，研究进入细胞核内的血红素氧合酶的分子结构以及活性作用位点。2.研究核血红素氧合酶抑制血管平滑肌细胞增生的分子机制，并进一步深入揭示细胞核内血红素氧合酶的含量以及酶活性变化对组蛋白去乙酰化酶水平的影响，继而调控转录因子YY1转录活性之间的相互联系 3. 根据体外实验的结果，在大鼠颈动脉球囊损伤模型中，进一步验证过量表达核血红素氧合酶抑制新生内膜的治疗作用。 本研究将有助于进一步理解冠心病介入治疗后新生内膜形成的分子机制，为预防和治疗内膜增生提供新的思路，并为最终改善高危冠心病病人介入治疗的预后和生活质量提供理论依据。

以往的研究显示血红素加氧酶（Hmox1)通过与转录因子YY1相互作用抑制内膜新生。本研究进一步揭示了其通过影响YY1蛋白的乙酰化来抑制平滑肌细胞迁移增生的原理。我们发现通过1%O2缺氧刺激能诱发血管平滑肌细胞表达Hmox1，同时我们也观察到了组蛋白乙酰化2（HDAC2）的蛋白质表达水平升高。进一步的研究结果显示，HDAC2的蛋白质表达水平升高与Hmox1的酶解血红素后的产物一氧化碳相关。而HDAC2的抑制剂曲古抑菌素A（TSA）能阻断Hmox1对血管平滑肌细胞的增生和迁移的抑制作用。在后续的大鼠颈动脉球囊损伤模型中，我们也发现了TSA能阻断Hmox1对新生内膜增生的抑制作用。进一步的免疫组织染色结果显示，在Hmox1慢病毒组处理后的颈动脉组织中，损伤后YY1蛋白的乙酰化水平降低，这种降低直接抑制了新生内膜的生长。综上所述，我们认为Hmox1通过HDAC2降低YY1蛋白的乙酰化水平，从而抑制新生内膜的生长。