同型半胱氨酸硫内酯致血管损伤机制与PPARγ及其所介导的下游信号通路的相关性研究

Hyperhomocysteinemia(HHcy) is a new independent risk factor for peripheral vascular diseases and atherosclerosis. However, it is not clear why HHcy is harmful. To explain excess Hcy toxicity, Hhcy pathogenic key substance is the "Hcy-thiolactone (HcyTL) hypothesis" has been proposed. Our initial experiments found that HcyTL can cause vascular endothelial dysfunction and oxidative stress in rats, but the mechanism is unclear. Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-γ is a nuclear receptor and transcription factor in the steroid superfamily. In addition to its function in fatty acid metablism control and increasing insulin sensitivity. PPAR-γ also plays critical roles in the vasculature. For example, PPAR-γ activation inhibits vascular endothelial inflammation gene expression, in macrophages, activation of PPAR-γ inhibits inflammation and oxidative reaction by regulating gene expression and increases cholesterol uptake and efflux, in VSMC, PPAR-γ activation decreases proliferation and migration. The literatures reported that PPARγ expression in both HHcy patients and HHcy animals was significantly down-regulation. We hypothesized that HHcy induced- vascular injury mechanism may related to down-regulation of PPARγ expression induced by HcyTL. The preliminary experiments in our study group have found that PPARγ agonist rosiglitazone on HcyTL induced- the vascular damage has significant protective effects. The purpose of this study is to clarify whether HcyTL induced vascular injury relate to expression level of PPARγreceptor and PPARγ-mediated the activity and the gene expression of relevant factor of downstream signaling pathways. The results of this study will provide the effective experimental evidences that targeting PPARγ may represent a novel therapeutic strategy on HHcy -induced detrimental in vasculature.

高同型半胱氨酸血症 ( HHcy)是致外周血管病和动脉粥样硬化（AS）新的独立危险因素，文献报道Hhcy 致病的关键物质是其代谢产物同型半胱氨酸硫内酯（HcyTL）, 本组前期工作发现HcyTL可引起血管功能损伤，但机制不明。PPARγ有调节脂代谢、↑胰岛素敏感性、抗炎、抗氧化等作用。而HHcy病人和动物模型PPARγ表达下调。我们推测HHcy致血管损伤的机制可能与HcyTL 致PPARγ下调有关。本组预实验结果证明PPARγ激动剂对HcyTL 引起的血管损伤有显著保护作用。本研究在前期工作基础上，以HcyTL为损伤因子， PPARγ为靶点，采用转基因等生物学研究手段，从基因水平探讨HcyTL致血管损伤与PPARγ的表达及其所介导的下游信号通路的相关因子的基因表达、受体活性是否存在因果关系，为阐明Hhcy致血管损伤及AS提供新的有效依据；为治疗Hhcy致血管病变寻找和发现新的干预靶点。

高同型半胱氨酸血症 ( HHcy)是致外周血管病和动脉粥样硬化（AS）独立危险因素，目前认为HHcy 致病的关键物质是其代谢产物同型半胱氨酸硫内酯（HcyTL）。PPARγ具有调节脂代谢、提高胰岛素敏感性、抗炎、抗氧化等作用。而HHcy病人和动物模型PPARγ表达下调。我们推测HHcy致血管损伤的机制可能与HcyTL的生成从而导致PPARγ下调有关。本研究目的是探讨同型半胱氨酸硫内酯（HcyTL）致血管内皮损伤的机制与过氧化物酶体增生物激活受体γ（PPARγ）的关系。本研究以HcyTL为损伤因子，PPARγ为靶点，采用分子生物学等研究手段，探讨HcyTL致血管损伤与PPARγ的表达及其所介导的下游信号通路的相关因子的基因表达、受体活性是否存在因果关系。首先在大鼠离体血管和在体实验模型，用外源性HTL作为损伤因子，用PPARr激动剂罗格列酮作为保护因子，以血管内皮依赖性松弛反应（EDR）和非内皮依赖性松弛反应（NEDR）和生化参数为观察指标，研究了HTL对血管内皮功能的影响及罗格列酮对HTL引起的损伤的保护作用，并初步探讨了其机理；其次在体外培养的血管内皮细胞或平滑肌细胞，用外源性HTL作为损伤因子，用PPARr激动剂罗格列酮作为保护因子，以及其他PPARr阻滞剂作为对照进行干预，在培养的内皮细胞、平滑肌细胞进行实验，观察外源性HcyTL对内皮细胞的损伤作用，用PPARγ激动剂和阻滞剂进行干预，完成各项检测指标。实验发现PPARγ激动剂罗格列酮对HcyTL引起的血管损伤有显著保护作用，研究结果表明罗格列酮能保护HcyTL所引起的血管内皮损伤，其保护机制与干扰PPARγ的信号通路有关。其信号通路可能为：HcyTL 导致PPARγ下调，从而使得NADPH 氧化酶活性增加，进而促进ROS的增加，导致NF-κB活化以及sICAM-1 等致炎症因子增加，最终导致内皮细胞损伤。在此过程中，罗格列酮通过上调PPARγ受体活性，对抗HcyTL对内皮细胞造成的损伤。此外，为更深入阐明HTL的血管内皮损伤机制，还观察HTL是否引起内皮细胞的凋亡，考察凋亡与自噬是否互相影响，及其在动脉粥样硬化过程中扮演的角色。该研究为阐明HHcy致血管损伤及AS提供了新的有效依据；同时为治疗HHcy致血管病变寻找和发现了新的干预靶点，为心血管疾病的防治拓宽了新的思路。