动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)作为一种慢性炎症性疾病,贯穿心脑血管疾病发生发展的整个过程,泡沫细胞(Foam cell)的形成和聚集是其发生的核心步骤。脂滴代谢异常能够影响泡沫细胞形成,且多种脂滴表面蛋白参与调节脂滴代谢。脂肪分化相关蛋白(Adipose differentiation related protein,ADRP)作为其中的重要一员,在泡沫细胞形成和动脉粥样硬化发病过程中发挥着重要作用。二甲双胍除了拥有卓越的降糖作用外,还有能抑制动脉粥样硬化、心力衰竭、心肌梗死发生和发展的心血管保护作用,但其具体机制目前仍不完全清楚。目前认为,二甲双胍能够通过改善胰岛素抵抗、调节脂代谢、减轻炎症反应、保护血管内皮细胞等发挥作用。本研究以二甲双胍对动脉粥样硬化斑块及泡沫细胞中ADRP、组蛋白去甲基化酶JMJD3表达水平影响为核心,利用Apo E敲除小鼠动脉粥样硬化模型、THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞,并结合腹腔原代巨噬细胞,探讨了二甲双胍治疗动脉粥样硬化和抑制泡沫细胞内中性脂肪储积的具体作用,确定二甲双胍调控泡沫细胞ADRP蛋白表达的作用机制,阐明二甲双胍对动脉粥样硬化的保护作用和可能机制,为二甲双胍的临床应用提供研究基础。1.二甲双胍抑制Apo E敲除小鼠动脉粥样硬化斑块形成利用Apo E敲除小鼠,我们发现二甲双胍可以减少动脉粥样硬化的斑块面积,并且可以降低斑块组织中ADRP以及JMJD3蛋白和m RNA的表达;而且二甲双胍可以降低高脂饮食Apo E敲除小鼠的体重和空腹血糖,但对甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇无明显影响。因此我们认为,二甲双胍可以抑制动脉粥样硬化斑块形成。2.二甲双胍抑制巨噬细胞源性泡沫细胞的形成为了研究二甲双胍抑制动脉粥样硬化斑块形成的机制,我们利用THP-1细胞系和小鼠腹腔原代巨噬细胞建立泡沫细胞模型,观察细胞形态,检测脂质含量以及蛋白表达水平。我们发现二甲双胍可以减少泡沫细胞内脂滴形成,降低泡沫细胞内甘油三酯含量,抑制泡沫细胞内脂质储积,从而抑制LPS诱导的泡沫细胞形成。同时,二甲双胍能够降低泡沫细胞中ADRP和JMJD3的表达,且不同浓度二甲双胍对泡沫细胞中ADRP、JMJD3表达水平的影响基本一致。因此,我们认为二甲双胍可以抑制泡沫细胞形成,并且调控ADRP和JMJD3的表达。3.二甲双胍通过JMJD3下调ADRP表达抑制动脉粥样硬化发展我们进一步利用基因沉默和过表达技术,以及分离JMJD3敲除的小鼠腹腔原代巨噬细胞,研究ADRP和JMJD3在二甲双胍抑制动脉粥样硬化形成中的具体作用和两者间的联系。结果发现,ADRP沉默或过表达,均可以减弱二甲双胍抑制泡沫细胞形成的作用,但无论ADRP沉默还是过表达均不影响泡沫细胞内JMJD3表达水平。JMJD3敲除能够明显降低泡沫细胞中脂质的储积,并下调ADRP的表达。因此,我们认为二甲双胍通过JMJD3下调ADRP表达抑制动脉粥样硬化发展。本研究利用Apo E敲除小鼠动脉粥样硬化模型,THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞,并结合腹腔原代巨噬细胞,对泡沫细胞形成过程中细胞形态学、脂质含量、蛋白水平及动脉粥样硬化斑块组织学、蛋白表达等方面进行研究和分析。我们的结果表明,二甲双胍可以通过JMJD3下调ADRP的表达水平,抑制泡沫细胞形成过程中的脂质储积,延缓粥样斑块形成,最终发挥抗动脉粥样硬化作用。