泛素连接酶RNF216促进炎症小体活化在动脉粥样硬化发生中的作用及其分子机制

Atherosclerosis is a common serious pathological process of aorta narrowing, and the cardiovascular diseases related to atherosclerosis are the first cause of death globally. Recently increasingly research revealed that inflammation plays essential roles in the pathogenesis of atheroslcerosis, during which proinflammatory cytokine IL-1b is required for the initiation and development of inflammation, while the inflammasome activation is indispansible for production of active IL-1b. Our primary studies have shown that ubiquitin E3 ligase RNF216 inhibited the activation of inflammation and production of IL-1b in murine bone marrow derived macrophages, and the aortic lesion in atherosclerosis model of ApoE-/-RNF216-/- mice is much less than that from ApoE-/-RNF216+/+ mice, so we assume that RNF216 contributes to atherosclerosis through promoting activation of inflammasomes. Following this rationale, utilizing bone marrow derived macrophages and atherosclerosis animal model with ApoE-/-RNF216-/- mice, we would explore the mechnisms of RNF216 on activation of inflammasome modules, inflammasome complex stability, ubiquitination for members of inflammsomes, caspase-1 activaton, IL-1b maturation, and pyroptosis regulation, thus gaining insight on how regulation of inflammation by RNF216 contributes pathogenesis of atherosclerosis, furthering our understanding how to maneuvour atherosclerosis through regulation of inflammation, and potentially providing new therapeutic target for inflammatory diseases.

动脉粥样硬化导致的心血管疾病在全球范围内是第一大死因。近年的研究表明炎症反应是动脉粥样硬化发生中的重要因素，而炎症小体活化促发的细胞因子IL-1b的产生和释放对于相关炎症反应的启动和后果至关重要。我们的初步研究发现在小鼠骨髓来源巨噬细胞中敲除泛素连接酶RNF216可抑制炎症小体的活化和降低IL-1b的产生；在ApoE-/-RNF216-/-小鼠的动脉粥样硬化动物模型中，血管病变比ApoE-/-RNF216+/+小鼠显著改善，且IL-1b水平明显降低，因此我们认为RNF216通过促进炎症小体的活化参与动脉粥样硬化的发生。为此，本项目拟探讨RNF216对炎症小体的类型、炎症小体复合体的稳定性、炎症小体复合体成员的泛素化、caspase-1的活化、IL-1b的成熟和产生以及热调亡的调控作用，进而揭示RNF216调控炎症反应、参与动脉粥样硬化发生的分子机制，为疾病的治疗提供新的作用靶点和实验依据。

动脉粥样硬化导致的心血管疾病严重威胁人类的健康，近年的研究表明炎症反应是参与动脉粥样硬化发生的重要因素，而炎症小体活化促发的细胞因子IL-1的产生和释放对于炎症反应的发展和后果至关重要。我们的前期研究表明泛素连接酶RNF216在巨噬细胞中可通过调控自噬参与对炎症反应的调控，但RNF216是否调控动脉粥样硬化的发生尚不明确。在本项目中，我们系统研究了RNF216在动脉粥样硬化发生发展中的作用及其机制。通过建立ApoE-/-RNF216+/+小鼠和ApoE-/-RNF216-/-小鼠的动脉粥样硬化动物模型，我们发现在ApoE-/-RNF216-/-小鼠的动脉粥样硬化动物模型中的动脉粥样硬化病变比ApoE-/-RNF216+/+小鼠显著改善，且IL-1水平明显降低，其它多种炎症因子的水平也显著降低，提示RNF216可通过促进炎症小体的活化参与动脉粥样硬化的发生。深入研究发现内膜下的脂质聚集，如氧化低密度脂蛋白(oxLDL)可促进RNF216的表达，而RNF216则通过和ASC相互作用有利于炎症小体的稳定性，从而参与包括NALP3/NALP6/AIM2等多种炎症小体的活化，导致IL-1的产生和后续多种炎症因子的产生，这也进一步有利于巨噬细胞吞噬脂质转变为泡沫细胞，加剧动脉粥样硬化的发生发展。同时RNF216还可以通过调控自噬作用促进Gasdemin D的裂解参与调控热凋亡，从而参与动脉粥样硬化的发生。因此，本项目明确了泛素连接酶RNF216可通过调控巨噬细胞的炎症反应促进动脉粥样硬化的发生，这主要是通过和ASC相互作用促进了炎症小体复合体的稳定性导致了多种炎症小体的活化以及后续炎症发应的发生，揭示了RNF216调控炎症反应、参与动脉粥样硬化发生的分子机制，为疾病的治疗提供新的作用靶点和实验依据。