血管平滑肌细胞特异性敲除SCAP减轻高胆固醇饮食诱导ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化

来源 :重庆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hf4057
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目的:动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)所致的心、脑血管病变,严重威胁着人们的身体健康。众所周知,AS斑块最主要的病理学标志是泡沫细胞的形成,富含胆固醇等脂质的泡沫细胞因其为表达巨噬细胞的特征性标记,人们习惯性的认为所有的泡沫细胞均来源于巨噬细胞,但是目前已经证实,血管中的平滑肌细胞(VSMCs)也可以转化成泡沫细胞。固醇调节元件结合蛋白(Sterol Regulatory Element Binding Protein, SREBPs)裂解激活蛋白(SREBP Cleavage Activating Protein, SCAP)又被称为胆固醇敏感器,是调控低密度脂蛋白受体(Low Density Lipoprotein Receptor, LDLr)及胆固醇内源性合成限速酶羟甲基戊二酸单酰辅酶 A还原酶(Hydroxy Methylglutaryl Coenzyme A Reductase,HMGCoAR)表达的上游重要分子,因此SCAP在维持细胞内胆固醇浓度的稳定中具有重要作用。为了进一步研究 VSMCs中SCAP/SREBPs通路在AS形成过程中的作用,本实验拟采用Cre-Loxp系统制备在ApoE-/-敲除小鼠背景下血管平滑肌特异SCAP基因敲除小鼠模型进行体内实验,探讨在VSMCs中SCAP-SREBPs途径在介导的VSMCs泡沫细胞形成中的重要作用。  方法:本研究利用在VSMCs特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠(SM22-Cre)作为工具鼠来介导敲除,我们将雌性SCAPflox/flox小鼠与雄性SM22-Cre+/-转基因小鼠合笼交配,得到SM22-Cre;SCAPflox/+转基因小鼠。为了研究SCAP在AS中的作用,本研究用SM22-Cre;SCAPflox/+转基因小鼠与 ApoE-/-小鼠二次交配获得 SM22-Cre;SCAPflox/+;ApoE-/-转基因小鼠。为了确定该小鼠模型中 SCAP基因敲除的特异性和有效性,我们通过实时荧光定量PCR(Real-time PCR)技术和免疫组化(IHC)方法检测主动脉中 SCAP的表达。用油红 O染色法观察SM22-Cre;SCAPflox/+;ApoE-/-小鼠主动脉斑块形成情况及人 VSMCs脂质沉积情况,酶法测定VSMCs胆固醇酯(Cholesterol Ester, CE)和游离胆固醇(Free Cholesterol, FC)的水平;应用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)技术检测小鼠主动脉及人VSMCs LDLr、HMGCoAR、SREBP2、SCAP mRNA水平的表达;用 IHC检测小鼠主动脉冰冻切片 LDLr、HMGCoAR、SREBP2、SCAP蛋白表达。应用Western blotting技术检测人 VSMCs中 LDLr、HMGCoAR、nSREBP2、SCAP蛋白表达;应用实时荧光定量 PCR(Real-time PCR)技术检测小鼠主动脉 MCP-1、IL-6、IL-1β、TNF-αmRNA表达水平,用IHC的方法检测小鼠主动脉冰冻切片MCP-1、IL-6、IL-1β、TNF-α等蛋白表达情况。  结果:1.我们利用Cre/Loxp系统获得了SM22-Cre;SCAPflox/+;ApoE-/-小鼠,RT-PCR和 IHC发现 SM22-Cre; SCAPflox/+;ApoE-/-小鼠与对照组SM22-Cre;SCAP+/+;ApoE-/-相比主动脉VSMCs中SCAP的表达明显减少,因此SM22-Cre;SCAP flox/+;ApoE-/-小鼠可以作为研究SCAP在VSMCs中泡沫细胞形成的良好模型。  2. SM22-Cre;SCAPflox/+;ApoE-/-与对照组均有明显粥样斑块形成,但SM22-Cre;SCAP flox/+;ApoE-/-组小鼠AS斑块的面积明显减小,这一结果表明在小鼠VSMCs中特异地敲除SCAP能够减少动脉壁细胞内脂质的蓄积。  3.在体内实验证实了在小鼠 VSMCs中 SCAP–SREBPs–LDLr/HMGcoA-R通路蛋白的下调能够减少 AS形成;同时我们通过RNA干扰SCAP的方法在体外人原代VSMCs中得到与体内相同的结论。  4. SM22-Cre;SCAP flox/+;ApoE-/-小鼠动脉趋化因子MCP-1,炎症因子 IL-6、IL-1β、TNF-α明显降低,因此我们认为 SCAP的降低也可能通过减轻动脉组织的炎症因子的释放减缓了AS的发展。  结论:在VSMCs中特异性减少SCAP的表达能通过SCAP/SREBP通路减少细胞内脂质的蓄积,同时 SCAP表达的降低也能够减少动脉管壁中趋化因子和细胞炎症因子的表达,VSMCs中SCAP缺失可能在这两个方面影响着AS的进程。
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