晚期糖基化终末产物(AGEs)是内皮细胞损伤和动脉粥样硬化的重要危险因素。我们发现AGEs能使Nrf2表达代偿性增高,而现有研究表明Nrf2/ARE信号通路在细胞抗氧化反应中发挥中枢调控作用,激活该通路能否拮抗AGEs的血管损伤效应,目前尚不清楚。本项目以小鼠和培养内皮细胞为实验模型,通过激动剂、RNA干扰或基因敲除等手段上调或者抑制Nrf2,采用免疫组化、Western blot等方法,观察AGEs作用下动脉粥样硬化及内皮细胞氧化损伤情况,探讨Nrf2/ARE信号通路及其预先激活对AGEs促动脉粥样硬化和内皮氧化损伤的保护作用;检测AGEs作用下内皮细胞泛素蛋白酶体途径各组分的表达变化规律,以及Nrf2核转位和抗氧化酶/蛋白表达情况,探讨Nrf2/ARE信号通路活化及发挥抗氧化作用的分子机制。研究结果有望拓宽动脉粥样硬化内皮损伤的机制研究,并为动脉粥样硬化的防提供治提供新思路和新靶点。
Advanced glycation end product;artherosclerosis;endothelial cells;Nrf2/ARE signaling pathway;antioxidation
晚期糖基化终末产物(AGEs)是内皮细胞损伤和动脉粥样硬化的重要危险因素。我们前期研究发现AGEs能使Nrf2表达代偿性增高,而已有研究表明Nrf2/ARE信号通路在细胞抗氧化反应中发挥中枢调控作用,激活该通路能否拮抗AGEs的血管损伤效应,目前尚不清楚。本项目以小鼠和培养内皮细胞为实验模型,通过激动剂、RNA干扰或基因敲除等手段上调或者抑制Nrf2,采用免疫组化、Western blot等方法,观察了AGEs作用下动脉粥样硬化及内皮细胞氧化损伤情况,探讨了Nrf2/ARE信号通路及其预先激活对AGEs促动脉粥样硬化和内皮氧化损伤的保护作用及分子机制。目前,本课题已按计划顺利开展并基本完成。已发表国内统计源期刊发表2篇,已投稿SCI论著1篇,正在撰写SCI论著1篇。 动物模型研究结果提示(1)AGEs刺激可促使小鼠主动脉粥样斑块形成,而Nrf2激动剂SFN干预能够减轻粥样斑块形成,当Nrf2基因敲除后,粥样斑块的形成明显加重,提示Nrf2活化能够起到拮抗AGEs致动脉粥样硬化的作用。(2)Nrf2在AGEs促动脉粥样硬化中发挥保护作用主要是通过蛋白核转位。(3)Nrf2的缺失导致血管内皮细胞氧化损伤增加 Nrf2基因敲除后,AGEs刺激后细胞内ROS水平和内皮细胞表面ICAM-1的表达明显增加。 随后,我们成功进行了小鼠主动脉内皮细胞培养,通过细胞模型研究发现(1)内皮细胞未受到刺激时,Nrf2主要分布于胞浆中,AGEs刺激后, Nrf2发生核转位,同时应用SFN后,Nrf2核转位明显增加。(2)Nrf2核转位能明显降低AGEs刺激后内皮细胞活性氧的生成。(3)Nrf2核转位降低AGEs刺激后内皮细胞活性氧生成与其促进细胞内抗氧化酶/蛋白表达有关。(4)AGE主要通过促进Nrf2核转位,而不是通过泛素蛋白酶体途径(UPP)上调或下降Nrf2水平起作用。 结论在AGEs诱导的内皮细胞氧化损伤过程中,通过促进Nrf2核转位引起Nrf2信号通路代偿性活化,但不足以拮抗持续增加的ROS,采取措施增强Nrf2信号通路活性,能起到拮抗AGEs诱导内皮细胞氧化损伤的作用,并达到防治动脉粥样硬化的目的。研究结果有望拓宽动脉粥样硬化内皮损伤的机制研究,并为动脉粥样硬化的防治提供新思路和新靶点。