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研究背景:动脉粥样硬化是造成多种心血管疾病的最主要原因,是目前威胁全球人类健康的首要杀手。肾素-血管紧张素系统(RAS)在动脉粥样硬化的发生发展中起重要作用。血管紧张素原(AGT)是RAS的唯一底物,主要来源于肝脏,它在肾素的酶切作用下形成血管紧张素 Ⅰ(AngⅠ)和无 AngⅠ合成功能的des(AngⅠ)AGT,血管紧张素转换酶(ACE)进一步剪切AngⅠ生成血管紧张素Ⅱ(AngⅡ),后者是动脉粥样硬化的重要促进因子。然而,目前对于AGT合成AngⅡ并发挥促动脉粥样硬化效应的调控机制尚不明确。Megalin属于低密度脂蛋白受体家族,主要在极化的上皮细胞中表达。既往的研究证实,megalin在肾脏的近端小管中与AGT存在相互作用。本课题旨在探索megalin是否参与调控AGT转换为AngⅡ的过程及动脉粥样硬化的形成。研究方法及结果:为了证实AGT促动脉粥样硬化作用的AngⅡ依赖性,我们构建了肝细胞特异性AGT敲除且低密度脂蛋白受体敲除(LDLR-/-)的双基因敲除小鼠(简称hepAGT-/-)及其同窝表达 AGT 的 LDLR-/-小鼠(简称 hepAGT+/+)。hepAGT+/+小鼠予注射空载腺相关病毒(AAV),hepAGT-/-分别注射空载AAV、携带野生型AGT或des(AngⅠ)AGT的AAV,通过高脂喂养12周诱导动脉粥样硬化,发现hepAGT-/-小鼠的动脉粥样硬化较hepAGT+/+显著减轻,野生型AGT AAV显著增加hepAGT-/-小鼠的动脉粥样硬化面积,而des(AngⅠ)AGT AAV对hepAGT-/-小鼠的动脉粥样硬化无明显作用。为了探究AGT敲除对AngⅡ水平的影响,我们检测了 hepAGT+/+与hepAGT-/-小鼠血浆和肾脏的AngⅡ含量,发现两者血浆AngⅡ无显著差异,而hepAGT-/-小鼠的肾脏AngⅡ含量较hepAGT+/+小鼠显著降低。通过免疫荧光染色发现,在hepAGT+/+小鼠中,megalin、AGT、肾素及ACE共同定位于肾脏近端小管。反义寡核苷酸(ASO)抑制megalin的表达后,近端小管中的AGT和肾素消失,同时尿液中两者的含量显著升高。此外,抑制megalin后小鼠的肾脏AngⅡ含量显著降低,而血浆AngⅡ浓度无改变。为了研究megalin是否参与动脉粥样硬化的形成,我们予雄性和雌性LDLR-/-小鼠注射megalin ASO,并设立PBS和control ASO注射组作为对照,通过高脂喂养12周发现,抑制megalin显著减少了动脉粥样硬化的形成。通过生物信息学分析,我们发现AGT分子远端存在高度保守序列。为了研究这些保守序列是否介导AGT与megalin结合,我们构建了保守序列突变的AGT重组蛋白,在体外通过表面等离子共振技术发现,AGT突变体与megalin的亲和力减弱。为了探究AGT的保守序列是否影响动脉粥样硬化形成,我们予hepAGT-/-小鼠注射携带突变AGT的AAV,并设立hepAGT+/+及hepAGT-/-小鼠注射空载AAV为对照,高脂喂养12周后发现注射AGT突变体后hepAGT-/-小鼠的动脉粥样硬化面积与hepAGT+/+小鼠无差异。结论:本研究揭示了 megalin是肾脏内RAS稳态和动脉粥样硬化形成的重要调控因子,提示megalin介导的肾脏AngⅡ生成在动脉粥样硬化中起重要作用。