LncRNA-H19/NF-κB/ABCA1调控巨噬细胞胆固醇逆转运和炎症反应的分子机制研究

Lipid accumulation of macrophages caused by metabolic stress is the key reason for the early pathological changes of atherosclerosis. Previous studies showed that metabolic stress can cause overexpression of lncRNA H19, NF-κB activation, downregulated ABCA1 expression, intracellular lipid accumulation increased,suggesting that lncRNA-H19 Mediates transcriptional expression of NF-κB and ABCA1, NF-κB could promote macrophage lipid accumulation, inflammation and apoptosis , but underlying mechanisms are not clear. This study intends to focus on the metabolism of cholesterol reverse transport disorder induced by stress and inflammation, in vitro THP-1 source foam cell model, the technique of gene engineering and co immunoprecipitation are used to clarify the interaction relationship between lncRNA-H19, NF-κB and ABCA1 in macrophages, to identify the key factors and mechanism. At the cellular and animal level, targeting the lncRNA-H19/ NF-κB /ABCA1 pathway to determine the interventions’ feasibility and effectiveness on lipid accumulation and vascular protection, and clinical verification, to provide new ideas for early diagnosis and targeted therapy of atherosclerosis.

代谢应激所致巨噬细胞脂质蓄积泡沫化是动脉粥样硬化早期病理改变的关键原因。我们前期研究发现：代谢应激诱导THP-1源泡沫细胞内lncRNA-H19过表达，激活NF-κB，下调ABCA1表达，细胞内脂质蓄积增加，提示lncRNA-H19介导NF-κB的转录调节、调控ABCA1的表达，进而影响巨噬细胞胆固醇逆转运和炎症反应，但具体机制尚待阐明。本研究拟通过体外THP-1源的泡沫细胞模型，运用基因工程以及免疫共沉淀等技术方法，探究代谢应激状态下巨噬细胞中lncRNA-H19、NF-κB和ABCA1的相互作用关系，鉴定关键因子及其作用方式。在细胞和动物水平，靶向干预lncRNA-H19/NF-κB/ABCA1轴向通路，确定其减轻脂质蓄积、血管保护的可行性和有效性，并进行临床验证。明确lncRNA-H19作为新型AS诊断分子标志物的可行性，为AS的早期诊断和靶向治疗提供新的思路。

代谢应激所致巨噬细胞脂质蓄积泡沫化是动脉粥样硬化早期病理改变的关键原因。临床研究，外周血lncRNA H19作为急性心肌梗死（AMI）的生物标志物，具有较好的诊断价值。研究采用实时荧光定量聚合酶链反应法，测定了132例AMI患者和104例健康对照者全血单核细胞中，10种已知与心血管疾病相关的lncRNA的表达水平，AMI组lncRNA H19、MIAT、MALAT1水平显著高于健康对照组：AMI组lncRNA H19表达倍数是2.27±0.16 vs 1.0±0.10（P<0.001），ROC曲线下面积是0.753，多因素回归分析确定H19、MIAT和MALAT1是AMI的独立预测因子。此外，lncRNA H19的改变与许多心血管保护因素呈负相关，与心血管危险因素呈正相关。因此H19、MIAT、MALAT1升高可以作为急性心肌梗死的新型生物标志物。.体外细胞实验，添加ox-LDL共孵育THP-1来源的巨噬细胞形成泡沫细胞模型。H19 siRNA作用于THP-1来源的巨噬细胞，油红O染色法检测巨噬细胞内脂质积累，酶法分析胆固醇浓度；western blot和qRT-PCR检测靶基因表达；ELISA法检测氧化应激和炎症介质水平。发现敲减lncRNA H19后，RCT的效率提高、THP-1来源巨噬细胞中ABCA1和PPARα的表达上调进而脂质积累减少。此外，敲减lncRNA H19上调PGC-1α表达和下调NF-κB信号通路。这些结果表明，敲减lncRNA H19可能通过抑制NF-κB/ABCA1和促进PGC-1α/PPARα途径增强RCT过程、减少炎症反应，从而抑制动脉粥样硬化的表达。.在体动物实验，高脂饮食建立ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化模型，研究发现主动脉血管组织中lncRNA H19表达增加，NF-κB的抑制剂PDTC干预减缓AS的病理进程。通过尾静脉注射NF-κB的抑制剂PDTC，检测主动脉窦病理切片有明显的斑块改变，肝脏脂质蓄积增加，进一步验证lncRNA H19/NF-κB调控血管巨噬细胞极性与脂质蓄积泡沫化的分子机制，明确靶向干预该轴向通路的血管保护效应，分子机制有待进一步探明。课题组通过构建lncRNA H19敲除转基因小鼠将开展进一步研究，明确抑制内源性lncRNA H19能否作为分子治疗药物，延缓或逆转AS病理进展。