PCSK9-MIF介导单核/巨噬细胞促进动脉粥样硬化形成的分子机制及靶向干预研究
批准号:
82070368
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
杨毅宁
依托单位:
学科分类:
冠状动脉性心脏病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨毅宁
中文摘要
高胆固醇血症及炎症反应是诱发动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)形成的关键危险因素。我们研究发现:PCSK9在肝脏的靶向表达导致显著的血脂代谢紊乱和AS表型,同时诱导肝源性巨噬细胞移动抑制因子(MIF)的合成及分泌,但机制不清楚,提出“PCSK9-MIF-CD36/SR-A/TLR4-NF-κB”级联信号通路轴向调控血管壁脂质蓄积和慢性炎症反应的科学假说。本项目拟采用全身及肝脏特异性MIF基因敲除的小鼠及细胞,构建过表达及靶向编辑肝脏PCSK9的新型重组AAV8.2载体,通过体内外转染实验,在细胞、组织及动物整体水平上,系统研究PCSK9通过MIF调控单核/巨噬细胞脂质吞噬与炎症反应的分子机制;明确基因编辑技术靶向沉默肝脏PCSK9、纠正血脂异常、抑制肝源性MIF生成实现防治AS的效果,确定PCSK9结合MIF作为AS治疗靶标的叠加效用,为AS的防控提供新的思路和手段。
英文摘要
Hypercholesterolemia and inflammatory response are the key risk factors of atherosclerosis (AS). Our pilot study revealed that genetically overexpression of proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) in the liver resulted in a significant lipid disorder and AS phenotype. Meanwhile this genetic intervention induced an increased synthesis and secretion of liver-derived macrophage migration inhibitory factor (MIF), a key pro-atherosclerotical and pro-inflammatory factor. However, the mechanism of PCSK9 promoting AS via MIF is unknown. We therefore hypothesize that the signaling cascade of “PCSK9-MIF-CD36/SR-A/TLR4-NF-κB” is the major mechanism regulating lipid deposition in the vascular wall and chronic inflammatory response during the development of AS. This proposed project aims to (1) systemically investigate the molecular mechanism of PCSK9–MIF regulating monocyte/macrophage lipid uptake and pro-inflammatory response by 1) use global and liver-specific MIF knockout mice and monocyte/macrophages and 2) establishing a novel and recombinant AAV8.2 vector to induce overexpression of PCSK9 in the liver and cells or silencing liver PCSK9 in mice; (3) elucidate the effects of lipid control, inhibition of liver-derived MIF and ultimately reducing AS by gene-editing technology to silence liver PCSK9 and (4) explore the therapeutic efficacy of combination of PCSK9 silencing and MIF inhibition and provide a new insight and strategy for AS treatment.
高胆固醇血症及炎症反应是诱发动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)形成的关键危险因素。本研究开展1. 临床队列研究:纳入425例STEMI患者(Non-MetS组146例,MetS组255例),中位随访4.9年。MetS组主要不良心脑血管事件(MACCE)发生率显著高于Non-MetS组(27.1% vs. 15.8%,P<0.05)。校正混杂因素后,MIF≥143 ng/ml是MetS组MACCE的独立预测因子[HR=9.56,95%CI:5.397-16.944,P<0.001],而Non-MetS组无预测价值(P=0.061),提示MIF可作为MetS患者残余炎症风险的生物标志物。2. 动物模型机制:PCSK9转染联合高脂饮食成功构建AS模型:①PCSK9组血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)分别升高1.6倍和5.7倍,主动脉斑块面积较对照组增加9倍;②MIF基因敲除(MIFKO)使PCSK9组斑块面积减少37%,循环IL-1β降低1.3倍,Ly-6Chigh单核细胞减少(均P<0.05);③Co-IP及分子对接证实PCSK9与MIF通过氢键结合(结合能-60 kcal/mol)。3. 细胞分子机制①肝细胞过表达PCSK9显著上调MIF转录、蛋白及分泌水平(P<0.01);②ox-LDL干预下,PCSK9/MIF抑制ABCA1介导的胆固醇逆转运(P<0.05),上调CD36/CD204清道夫受体,激活TLR4/NF-κB通路,促进炎症因子释放;③PCSK9-MIF轴增强单核细胞浸润及泡沫化,加速AS进程。4. 靶向干预验证:ApoE-/-小鼠模型中,PCSK9沉默联合MIF抑制剂(ISO-1)较单干预组显著改善AS:①联合组主动脉窦斑块面积减少46.9%(P<0.05),纤维帽稳定性提升57.3%;②Ly-6Chigh单核细胞比例及IL-1β水平分别降低50%和48.4%(均P<0.05);③脂质代谢改善(LDL-C↓52%,HDL-C↑77%),提示协同干预突破单一降脂局限。结论本研究阐明PCSK9-MIF轴在AS中的核心机制:PCSK9诱导肝源性MIF释放,通过TLR4/NF-κB通路加剧炎症及脂质代谢紊乱。临床证实MIF对STEMI合并MetS患者预后具预测价值,动物实验显示联合靶向PCSK9与MIF可协同作用。
NF-κB/p53/Drp1调控线粒体分裂在代谢应激所致血管内皮损伤的分子机制研究
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批准号:81770363
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2017
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负责人:杨毅宁
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依托单位:
ERK1/2信号通路在老龄缺血性心力衰竭中的作用及靶向干预研究
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批准号:81460069
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2014
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负责人:杨毅宁
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依托单位:
靶向干预NF-кB信号通路防治动脉粥样硬化的作用及机制研究
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批准号:81160042
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2011
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负责人:杨毅宁
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依托单位:
9型腺相关病毒介导CaMEK基因增强老龄心肌缺血后适应保护作用的研究
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批准号:30960133
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2009
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负责人:杨毅宁
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依托单位:
国内基金
海外基金