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PM2.5暴露上调HIF-1介导的LIGHT信号激活影响AS斑块稳定性的机制研究
  • 项目名称:PM2.5暴露上调HIF-1介导的LIGHT信号激活影响AS斑块稳定性的机制研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:81170255
  • 申请代码:H0215
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:徐东刚
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国人民解放军军事医学科学院
  • 批准年度:2011
中文摘要:

空气细颗粒物(PM2.5)污染加重心脑血管疾病的病情进展,导致急性心脑血管事件的发生率明显升高。研究表明,LIGHT 与AS发生和发展密切相关,PM2.5暴露可激活LIGHT通路,受其调控的下游基因表达可促进炎症和血管重构,这些是引发AS斑块不稳定的重要原因,但其调控机制尚不清楚。我们研究发现PM2.5暴露使AS模型动物的HIF-1表达迅速上调,NF?B信号通路活化,LIGHT表达也明显升高,且HIF-1和LIGHT表达水平与AS病情进展性呈正相关。本研课题拟研究PM2.5暴露状态下HIF-1是否参与了LIGHT通路的激活,分析LIGHT及其信号通路的活化如何促进炎性因子、VEGF和MMPs表达,及它们介导的生物学效应对AS斑块稳定性的影响,阐明LIGHT信号通路的调控机制及其活化对AS斑块稳定性的作用,对为心脑血管疾病治疗提供新靶点,为国家大气环境污染控制提供理论依据和可借鉴的数据。

结论摘要:

PM2.5暴露可加导致急性心脑血管事件发生率显著升高,而动脉粥样硬化(AS)是其病理基础。研究表明LIGHT与AS发生发展密切相关,PM2.5暴露可激活LIGHT通路,其下游调控基因的表达可促进炎症及血管重构,这些是诱发AS斑块不稳定性的重要原因,但其机制尚不明确。本课题研究内容包括PM2.5的采集及成分分析;建立AS模型动物模型,分析PM2.5暴露的毒性效应;分析PM2.5暴露诱发的HIF-1α升高对LIGHT信号通路的影响;研究LIGHT对其下游靶基因MMPs和TIMP等的调控及其对斑块稳定性的影响;分析PM2.5暴露诱发HIF-1α升高对其下游靶基因及其对斑块不稳定性的影响。我们发现PM2.5暴露可诱导肺组织的氧化应激和炎性反应,且氧化应激发生更早,并呈剂量依赖性的增强高凝状态,短期低剂量暴露未明显改变斑块形态结构,但可诱导MMP-9/TIMP2表达失衡。随暴露剂量增加,血压和心率也明显增加,心率变异度降低,hs-CRP、CK、CK-MB等心肌酶谱指标显著升高。当滴注剂量达到40mg/kg时,部分高血脂症大鼠出现死亡现象,且心肌细胞发生病理改变。PM2.5暴露可上调心肌细胞p53表达及JNK磷酸化水平,Bax升高而Bcl-2下调。其亚急性暴露(1月)可降低心率变异度,增大粥样斑块面积,增加AS模型小鼠血浆Th17细胞,降低Treg细胞数量,上调LIGHT及RIP2表达。细胞学研究表明PM2.5暴露可激活经典及非经典NF-κB及p38信号路径,呈剂量依赖性上调HUVEC细胞中LIGHT及RIP2表达水平。LIGHT可激活JNK、p38及NF-κB信号路径,上调HIF-1α、RIP-2、IL-8和VEGF等表达。LIGHT通过其HVEM受体激活JNK诱导RIP2上调,通过其LT-βR受体激活JNK路径诱导HIF-1α的上调。此外LIGHT与RIP2在诱导下游炎性及趋化因子方面具有协同效应。总之,PM2.5暴露诱导氧化应激的发生要早于炎症,并可诱发血液高凝状态,降低心率变异度。短期暴露可引起斑块不稳定相关因子的表达失衡。PM2.5暴露可诱导HIF-1、LIGHT及RIP2表达上调,而LIGHT能通过不同的信号路径调节后两者的表达水平,提示LIGHT在PM2.5暴露诱发的斑块不稳定性中是一个关键上游调控因子,可作为脆弱人群暴露危险度评估及药物治疗潜在的靶标。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
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