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PGC1α平滑肌過度表達減輕兔動脈粥樣硬化

導讀 在Circulation Research發(fā)表的一項新研究中,南京大學的 Chen-Yu Zhang 和 Xiaohong Jiang 小組以及南京鼓樓醫(yī)院的 Dongjin Wang

在Circulation Research發(fā)表的一項新研究中,南京大學的 Chen-Yu Zhang 和 Xiaohong Jiang 小組以及南京鼓樓醫(yī)院的 Dongjin Wang 小組報告了 PGC1α 在維持血管平滑肌細胞 (VSMCs) 收縮表型中的關鍵作用,并強調了PGC1α 對動脈粥樣硬化的治療潛力。

傳統(tǒng)觀點認為,血管損傷和炎癥后 VSMC 的異常增殖促進斑塊形成,而斑塊纖維帽中 VSMC 的存在是有益的。盡管長期以來人們一直認為 VSMC 在動脈粥樣硬化期間這些看似矛盾的功能源于其顯著的可塑性,但最近才通過嚴格的譜系追蹤研究證明了 VSMC 在體內動脈粥樣硬化過程中經歷表型轉換的直接證據。這些研究表明,VSMCs 對動脈粥樣硬化的貢獻被大大低估了。盡管 VSMC 表型調節(jié)在病變發(fā)病機制和斑塊組成中很重要,但潛在的分子機制仍有待闡明。

在用于研究動脈粥樣硬化的不同動物模型中,兔子不僅為人類 AS 的發(fā)病機制提供了許多見解,而且對轉化研究做出了巨大貢獻。由于循環(huán)中高水平的高密度脂蛋白,嚙齒動物,例如小鼠和大鼠,對動脈粥樣硬化具有很強的抵抗力。與人類一樣但與嚙齒動物不同的是,兔子被認為是低密度脂蛋白哺乳動物,它們對膳食膽固醇敏感并自發(fā)地發(fā)展為 AS。然而,主要是由于它們的基因操作和繁殖相對容易,與兔子相比,小鼠——例如 ApoE-/- 和 LDLR-/- 小鼠——仍然是最廣泛使用的實驗室模型。然而,由于它們獨特的脂蛋白代謝特征,在病理生理學上更類似于靈長類動物而不是嚙齒動物,在過去的幾十年里,轉基因兔子仍然被用于研究人類動脈粥樣硬化,以彌合小鼠和人類之間的差距;因此,兔子是研究人類動脈粥樣硬化不可或缺的模型。

盡管 PGC1α(線粒體生物發(fā)生的主要調節(jié)因子)的異常表達已被證明與心血管疾病有關,但 PGC1α 在 VSMC 中過表達在動脈粥樣硬化病變形成中的作用尚未闡明。在目前的研究中,Wei 等人。產生具有 SMC 特異性 PGC1α 過表達的 Tg 兔,并表明 VSMC 中 PGC1α 的過表達顯著改善了高膽固醇飲食誘導的動脈粥樣硬化斑塊形成。在喂食富含膽固醇的飲食后,Tg 兔的 VSMC 表現(xiàn)出比非 Tg 同窩小鼠更具收縮性的表型,這導致巨噬細胞浸潤減少、血管炎癥、ROS 產生、血管衰老和 VSMC 增殖減少。此外,在培養(yǎng)的人主動脈 SMC 和臨床樣本中觀察到類似的血管保護作用。總的來說,他們的發(fā)現(xiàn)證明了 PGC1α 在調節(jié) VSMC 表型和動脈粥樣硬化發(fā)病機制中的有益作用。

由于以下原因,這項工作必不可少:

1. 作為第一個也是最好的研究 AS 的動物模型之一,兔子模型是對人類更好的整體近似。然而,迄今為止,由于與小鼠相比,遺傳操作和繁殖兔子相對困難,因此僅建立了 22 系 Tg 兔子來研究 CVD。這些外源基因大多在兔肝細胞中系統(tǒng)或特異性表達,并直接參與脂蛋白代謝,例如載脂蛋白及其相關酶。盡管許多脂質代謝相關因子已在兔肝臟和巨噬細胞中表達,但缺乏動脈特異性基因過度表達的模型。通過產生在最小 SM22 啟動子控制下表達 PGC1α 的轉基因兔,其活性在動脈 SMC 中是組成型的。張's組發(fā)現(xiàn),喂食HCD后,雖然Tg兔出現(xiàn)與非Tg同窩仔兔相似的高膽固醇血癥,但Tg兔的平均主動脈病變大小明顯減小。這一發(fā)現(xiàn)與之前在體外培養(yǎng)的 VSMC 中的觀察結果一致,表明 PGC1α 在動脈 VSMC 中具有直接的動脈粥樣硬化保護作用。

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