间断寒邪暴露通过MEK1/2激活TRPV4促进动脉粥样硬化斑块增生和不稳定的实验研究

Cardiovascular events are significantly increased in winter, but the mechanisms underlying cold-induced CVD are poorly unknown. Our study shows cold exposure increased the serum cholesterol, blood pressure and AngⅡ levels. Based on the existing articles and our research, the following hypothesize is proposed: "Intermittent cold exposure activates TRPV4 which triggers metabolic Inflammation and promotes atherosclerotic plaque growth and instability". In order to verify the hypothesis, Classic AS mouse model ApoE-/- mice and TRPV4-/-mice will be used to study whether intermittent cold exposure can stimulate TRPV4 expression of adipocytes, then trigger Metabolic Inflammation, therefore promote atherosclerotic plaque progression and instability. ERK1/2 inhibitor will be used in vitro to study if signal transduction is associated with ERK1/2 path after incremental expression of TRPV4. This study can develop new ideas of TCM treatments on AS-associated diseases, which will lay a scientific foundation for TCM intervention on cold-induced CVD. Cold evil is one of the six evils of TCM exogenous pathogenic factors, thus it’s of great significance to enrich the scientific connotation of TCM etiology through explaining the pathogenic mechanism of cold evil by modern scientific research methods.

心脑血管事件在冬季显著高发，但其原因未明。我们研究发现寒邪可以升高原发性高脂血症患者的血清胆固醇、血压和循环血管紧张素Ⅱ水平。根据已有文献和前期研究，我们提出“间断寒邪暴露可能通过MEK1/2激活TRPV4促进动脉粥样硬化斑块增生和不稳定”的假说。为了验证以上假说，本课题利用动脉粥样硬化经典动物模型ApoE-/-小鼠和TRPV4-/-小鼠，研究间断寒邪暴露是否可以通过刺激脂肪细胞TRPV4表达，继而引发代谢性炎症，从而导致动脉粥样硬化斑块增生和不稳定。利用ERK1/2抑制剂，体外研究TRPV4增量表达后信号转导是否与ERK1/2通路相关。本课题是对中医药防治动脉粥样硬化相关疾病的科学诠释，为中医干预减少季节变化（间断冷暴露）导致心血管事件突发奠定科学基础。寒邪为中医六淫致病因素之一，用现代科研方法阐释寒邪的部分致病机理，为丰富中医病因学说提供数据支持。

寒邪为中医六淫致病因素之一，心脑血管事件在冬季显著高发，但其机制未明。根据已有文献和前期研究，我们提出“间断寒邪暴露可能通过MEK1/2激活TRPV4促进动脉粥样硬化（As）斑块增生和不稳定”的假说。为了验证以上假说，本课题利用TRPV4-/-小鼠、ApoE-/-小鼠和C57BL/6J小鼠，研究间断寒邪暴露是否可以通过促进TRPV4表达，引发代谢性炎症，导致As斑块增生和不稳定；利用3T3-L1前脂肪细胞分化为成熟白色脂肪细胞，体外研究TRPV4激活后信号转导是否与MEK1/2通路相关；并为进一步观察冷暴露作用于人体的表征，补充临床试验探究寒邪对健康人体血脂水平影响。动物实验结果显示，间断冷暴露后TRPV4-/-小鼠低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）显著降低；ApoE-/-小鼠体重减轻，甘油三酯（TG）水平降低，肩胛棕色脂肪组织单核巨噬细胞M1/M2显著降低，附睾脂肪组织IL-1β、TNFα基因表达降低；C57BL/6J小鼠体重减轻，TG降低、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）升高、LDL-C显著降低，肩胛脂肪组织TNFα基因表达降低，腹股沟、附睾脂肪组织中脂肪细胞数量增多；各组免疫组化TRPV4蛋白表达水平均未见明显差异，提示间断冷暴露可以降低血脂水平，减轻代谢性炎症，并可能进一步抑制As，但未能促进TRPV4蛋白表达。我们还研究发现间断冷暴露后，与C57BL/6J小鼠相比，TRPV4-/-小鼠与ApoE-/-小鼠体重及脂肪组织重量均减轻，血脂水平升高，TRPV4-/-小鼠炎症水平升高。细胞实验结果显示，加入TRPV4激动剂后，脂肪细胞IL6、TNFα分泌增加，脂肪棕色化基因PRDM16蛋白及基因表达均降低；加入TRPV4激动剂同时分别加入MEK1/2、JNK1/2、P38 MAPK抑制剂可减少IL6、TNFα分泌，增加PRDM16蛋白表达，P38 MAPK抑制剂还可增加PRDM16基因表达，提示TRPV4可以促进代谢性炎症，这一信号转导过程与以上三条通路相关。临床试验结果显示，冷暴露可以升高正常人体HDL-C水平，进一步表明冷暴露可能具有降低血脂水平的作用。综上所述，间断寒邪暴露可以降低血脂水平，减轻炎症，并可能进一步抑制As，这一过程并不依赖于TRPV4。TRPV4激活后可以由MEK1/2、JNK1/2、P38 MAPK通路介导引发代谢性炎症。