动脉硬化学湖南省重点实验室研究成果

2015年12月22日 16:52      点击:[]

动脉硬化学湖南省重点实验室,在动脉粥样硬化发病机制及防治研究、内源性气体信号分子H2S的心脑血管生物学效应及病理生理学意义、糖尿病并发动脉粥样硬化发病机制与防治研究三个研究方向都做了深入的研究,并取得了一定的成果。这些成果既具有较好的学术价值和较好的社会效益、又具有技术成果转化潜质。下面介绍几个重点研究成果。

1碱性成纤维细胞生长因子心血管效应的研究—2009年湖南省科学技术奖自然科学奖二等奖/湖南医学科技奖一等奖

该项目先后得到了国家自然科学基金重点项目、国家973计划项目、国家自然科学基金、教育部留学归国基金、湖南省教育厅重点科研项目等课题资助。

项目组研究工作发现:Lo-FGF-2对实验性心肌缺血及缺血/再灌注损伤、心肌细胞的缺氧/复氧损伤具有良好的拮抗作用,对缺血损伤的组织、细胞具有明显的保护效应;Lo-FGF-2心血管效应及细胞保护作用的机制与其诱导新生血管形成、直接舒张血管、增强体内L-Arg/NO系统的活性、刺激细胞内蛋白磷酸化及PKCs、MAPKs的激活有关;Lo-FGF-2刺激的血管平滑肌细胞增殖受NO、CO、Adm、CNP以及CGRP等许多因素的网络调控;Lo-FGF-2为一重要的内源性细胞保护因子;Lo-FGF-2对缺血心肌的急性保护作用(1周内)不依赖于其促丝裂活性,也不依赖于CK2的激活和新生血管的形成;高分子量FGF-2(Hi-FGF-2)可拮抗离体心脏缺血/再灌注损伤,在一定时间范围内对缺血心肌亦具有良好的保护作用,其作用机制与低分子量FGF-2(Lo-FGF-2)既有相同之处(如均激活PKCs、抗细胞凋亡等),又有明显区别(如Hi-FGF-2不刺激血管新生);Hi-FGF-2可使缺血心肌发生肥大,其机制与上调cardiotrophin-1/gp130有关。上述成果在《J Mol Cell Cardiol》、《Cardiovasc Res》、《Am J Physiol》、《中国病理生理杂志》等国内外知名期刊上共发表相关论文和论文摘要33篇,其中SCI收录14篇,单篇最高IF达5.246分,累计IF为64.958;ISTP收录4篇。所发表论文共被引用129次,其中SCI收录论文被引用75次,引用论文累计IF达225.2分。基于这些原创性的工作,主要研究人员曾被邀请参加10余次国际学术会议,并应邀在国际心脏研究会(SHR)北美分会的年度学术会议上及美国心脏学会( AHA)年度学术会议上进行专题报告,引起了国际同行的高度重视。

这些研究一方面有助于全面了解FGF-2的心血管效应及其机制,进一步推动具有重要生理病理意义的多肽生长因子、细胞因子领域的研究;另一方面,为临床上血管闭塞性疾病的治疗拓宽了新的思路,提出了新的对策,展示了新的前景,同时,对心肌缺血(梗死)后心肌肥大的发生机制提出了新的见解,为初步阐明基因剪接的生理与病理意义及进一步探索疾病过程中基因剪接的阶段性变化和基因剪接的调控机制开辟了新的途径,重要的理论与应用价值。经鉴定,该项成果达到国际先进水平,部分内容处于国际领先水平。

2.ABCA1为靶点防治动脉粥样硬化发生发展—2012年湖南省科学技术奖自然科学奖三等奖

该研究先后得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金联合项目重点项目、中国博士后科研基金等课题资助。

在动脉粥样硬化(As)发病及防治中,泡沫细胞内胆固醇转运是最关键的环节之一,促进泡沫细胞胆固醇流出可以阻碍As的发生发展,而ABCA1是介导胆固醇转运的重要物质。本研究以ABCA1为靶点,系统探讨了ABCA1在As发生发展中的作用及其调节机制,筛选ABCA1激动剂或作用于ABCA1上游的调节因子,为探讨As发病机制提供了重要的实验依据,对于寻找影响机体血浆HDL水平、促进胆固醇逆向转运、减少泡沫细胞形成及斑块稳定性等方面具有重要的学术意义,同时对于临床防治急性冠脉综合征,寻找干预急性冠脉事件的靶点具有重要指导意义。

本研究发现:①采用血管内膜损伤法和高脂高胆固醇饲料喂养贵州小香猪,可建立As动物模型,As小型猪肝、主动脉和小肠组织ABCA1表达上调;②高脂高蔗糖饲料可引起小型猪脂质和糖代谢紊乱,并导致肝、冠状动脉和肾组织ABCA1表达上调;③氧化型低密度脂蛋白可使巨噬细胞ABCA1表达上调并使细胞内胆固醇流出增加;④载脂蛋白A-I和巯基蛋白酶抑制剂可提高THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1蛋白质水平,增加细胞内胆固醇流出,降低细胞内胆固醇聚积;⑤油酸减少THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1蛋白质水平,降低细胞内胆固醇流出,增加细胞内胆固醇聚积;⑥LXRα抑制剂可使THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞LXRαmRNA和ABCA1mRNA表达下调,并使泡沫细胞胆固醇流出减少;⑦IFN-γ抑制THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1表达及细胞内胆固醇流出,同时增加细胞内胆固醇聚积,其机制是IFN-γ通过JAK-STAT1信号转导途径下调LXRα水平,从而减少THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞内ABCA1表达和胆固醇流出;⑧二十碳五烯酸(EPA)增加ABCA1蛋白质降解,EPA通过cAMP/PKA途径减少ABCA1丝氨酸磷酸化和ABCA1介导的胆固醇流出;⑨NO-1886升高As小型猪肝、腹壁下脂肪组织和主动脉ABCA1、LXRα的表达及肝脏SR-BⅠ的表达,多元线性回归分析说明血浆LPL水平、动脉组织ABCA1表达量与动脉脂纹病变面积呈独立负相关;⑩LXR激动剂T0901317减轻apoE基因敲除小鼠主动脉粥样硬化病变,增加apoE基因敲除小鼠主动脉、肝、小肠及大脑组织ABCA1基因和蛋白质表达。

本项目研究发表多篇论文,被SCI、ISTP、CSCD收录文献38篇,总影响因子80.945,其中SCI收录17篇,ISTP收录9篇,最高影响因子4.601。经《美国科学引文索引(Web of Science)》检索和中文数据库检索,被引文献22篇,他引次数170次,单篇最大他引22次,他引最高影响因子4.601,表明对学术界已产生一定影响。经7位全国同行专家评审,6位专家认为该研究总体达到国际领先水平,1专家位认为达到国际先进水平。

3ABCA1介导抗炎的新功能及其分子机制研究—2014年湖南省科学技术奖自然科学奖二等奖

该研究的研究先后受到国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅课题等资助。

动脉粥样硬化(As)、肥胖等代谢性疾病具有慢性炎症疾病的特点,As斑块和脂肪组织中的巨噬细胞(尤其是荷脂巨噬细胞)释放大量的炎症/趋化因子,是疾病发生发展的关键因素。三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)是一种介导细胞内胆固醇流出的转运蛋白,具有抗As的作用,但其具体作用机制并不清楚。本项目在研究中发现了ABCA1抗As的一种新 机制——抗炎功能,并通过实验进一步明确了ABCA1介导抗炎的分子机制及与其介导的胆固醇逆向转运(RCT)的关系,这对揭示ABCA1在炎症、胆固醇代谢和As中的作用,以及As相关心血管疾病的防治具有重要意义。

该研究组围绕ABCA1的抗炎新功能及其对As发生发展的影响进行了一系列相关研究。首先通过生物信息学分析等研究发现ABCA1胞内环存在多个抗炎信号途径的激活位点,提示ABCA1具有类似于膜受体的信号转导功能,调节细胞内炎症信号;并且利用多种分子生物学实验证实了ABCA1激活巨噬细胞JAK2/STAT3信号通路并上调锌指蛋白 36(TTP)的表达是ABCA1介导抗炎的关键途径之一,而该途径独立于ABCA1的胆固醇转运功能。另一方面,ABCA1通过介导细胞膜脂筏区(信号转导异常活跃的区域)胆固醇流出,改变细胞膜脂筏结构,从而调节细胞内CD40/TRAF6促炎信号途径,这是ABCA1介导抗炎的另一重要途径。

其次,在高脂喂养的apoE敲除小鼠,转录上调(T0901317处理)或激活(apoA1及其模拟肽)ABCA1能够明显抑制小鼠血浆、肝脏和血管壁多种炎症因子的表达,并降低炎症细胞的浸润。此外,促炎因素,如脂多糖(LPS)和晚期氧化蛋白产物(AOPPs)等下调巨噬细胞 ABCA1的表达,降低细胞内胆固醇流出;抗炎因子,如 TGF-β1等上调巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1的表达,促进泡沫细胞胆固醇流出。

该研究发现:①ABCA1介导高密度脂蛋白(HDL)和载脂蛋白A1(apoA1)调节巨噬细胞源性泡沫细胞炎症反应;②上调或激活ABCA1抑制apoE敲除小鼠肝脏、血浆和主动脉炎症反应;③ABCA1在炎症状态下表达/功能变化及其机制。基于上述研究发现,该研究提出了一种新的学术观点“ABCA1是炎症与胆固醇逆向转运(RCT)的分子链接”。

本项目研究在《J Biol Chem》等国际知名杂志发表论文多篇,其中代表性SCI收录论文20篇,总影响因子为50.106,单篇最高影响因子5.908;经《Web of Science》检索,被SCI文献引用178次篇,SCI他引次数98次,单篇最大SCI他引 20次,他引最高影响因子30.174(PHYSIOLOGICAL REVIEWS)。这表明本项目的研究成果对学术界已产生一定影响。经7位全国同行鉴定,均认为达到本研究领域的国际领先水平,建议申报科学技术奖励。

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