非典型C-C类趋化因子受体样蛋白2（CCRL2）促动脉粥样硬化作用的机制及转化研究

Atherosclerosis is a multifactorial chronic inflammatory vascular disease. Chemokines act on their receptors, G protein-coupled receptors (GPCR), to mediate intracellular signaling and regulate atherogenesis. Nevertheless, it has not been clear whether atypical chemokine receptors, which are unable to mediate intracellular signaling, participate the development of atherosclerosis. In our recent studies, we demonstrated that deletion of atypical chemokine (C-C motif) receptor-like 2 (CCRL2) reduces plaque size and macrophage infiltration and polarity in ApoE-/- mice. Importantly, we found that endothelial CCRL2 responds to disturbed blood flow. However, the regulatory role of CCRL2 in the development of atherosclerosis is not clear. In this proposal we will examine how disturbed flow regulates endothelial CCRL2 expression in the early atherosclerosis, how CCRL2 mediates disturbed flow induced endothelial dysfunction and leukocyte recruitment, how CCRL2-chemerin-CMKLR1 axis mediates cell:cell interaction in the subendothelium, and whether serum chemerin level correlates with vascular diseases. Our goal is to explore the novel mechanism of CCRL2 in atherosclerosis and identify new target for the management of atherosclerosis.

动脉粥样硬化(AS)是一种多因素诱导的慢性炎症性血管疾病。趋化因子通过G－蛋白受体介导的胞内信号调控AS，但非典型趋化因子受体不能介导胞内信号，尚无有关参与AS的报道。我们发现非典型C-C类趋化因子受体样蛋白2（CCRL2）的缺失显著减小ApoE-/- 小鼠的斑块大小，影响巨噬细胞的浸润和极化，并发现血管内皮细胞CCRL2的表达受血液扰动流的调控。然而，CCRL2在AS发生和发展中的调控机制尚不清楚。因此，本课题将1）阐明AS早期扰动流调控血管内皮细胞CCRL2分子表达的机制；2）阐明CCRL2介导的扰动流引起的内皮细胞的功能失调以及白细胞浸润的分子机制；3）阐明CCRL2-chemerin-CMKLR1轴介导斑块内炎症细胞间相互作用的分子机制；4）检测AS病人外周血CCRL2配体chemerin的水平，探索其与疾病的相关性。该研究旨在探明CCRL2参与AS的新机制，开发干预AS的新靶点。

在动脉粥样硬化形成过程中，趋化因子及其同源受体对白细胞募集至关重要。虽然CCRL2是一种非典型的趋化因子受体，已知其结合配体Chemerin在炎症中招募CMKLR1+白细胞，但CCRL2-Chemerin是否以及如何参与动脉粥样硬化尚不清楚。本项目旨在探讨CCRL2-Chemerin在动脉粥样硬化中的作用及其潜在机制。采用免疫染色法对CCRL2-/- ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化斑块进行分析。采用颈动脉部分结扎术(PCL)在小鼠体内产生扰动流(d-flow)。通过在血管壁上共培养GFP+白细胞或calcein标记的单个核细胞来评估CCRL2和Chemerin在白细胞粘附中的作用。采用Di-E-GSSG法测定Chemerin二硫异构酶(PDI)样酶活性。通过免疫印迹法、免疫共沉淀法和质谱法评估单核细胞中的蛋白SUMO化。采用ELISA法测定血清Chemerin水平。研究结果发现，在高脂肪饮食的ApoE-/-小鼠中，CCRL2敲除可显著减少扰流部位如主动脉弓的斑块形成。D-flow诱导内皮细胞表达CCRL2，募集Chemerin引起白细胞粘附。令人惊讶的是，Chemerin不是与单核细胞CMKLR1结合，而是通过其新的PDI样活性激活β2整合素，增强ERK1/2磷酸化和单核细胞粘附。此外，激活的β2整合素上调了下游蛋白(如HSP90β)的SUMO化，从而加强ERK1/2信号通路和细胞粘附过程。本项目的研究结果为CCRL2-Chemerin-β整合素分子轴作为动脉粥样硬化预防或治疗干预的潜在靶点提供了证据。