动脉粥样硬化为严重危害公众健康的常见病和多发病，是致残和致死率高的冠心病和脑卒中的病理学基础之一。炎症反应学说是当今最主要的动脉粥样硬化学说之一。该学说与脂质浸润学说相辅相成，其基础是损伤反应学说，被免疫学说所拓展。损伤反应学说强调的对内皮细胞的损伤和免疫学说提出的免疫细胞功能的紊乱揭示了非神经性乙酰胆碱系统可能在动脉粥样硬化发生发展中发挥重要作用。非神经性乙酰胆碱系统广泛地分布于内皮细胞、免疫细胞、上皮细胞和间质细胞中，在人类的各种组织器官中均有存在。其与神经性乙酰胆碱系统在乙酰胆碱合成、储存、释放、灭活、受体和作用方式等方面均有所不同。非神经性M受体（NNMR）和神经性M受体（NMR）具有不同的药理特性。非神经性乙酰胆碱系统在体内调节细胞增殖分化，免疫应答，神经发育等各种重要生理功能。然而，尚没有关于非神经性乙酰胆碱系统与动脉粥样硬化关系的研究报道。本实验室前期研究发现NNMR激动剂槟榔碱诱导离体大鼠主动脉内皮依赖性舒张反应，可被阿托品10μM和NNMR特异性拮抗剂山莨菪碱0.01～10nm剂量依赖性阻断，而能激活所有亚型NMR的毛果芸香碱即使是在高达100μM时仍不能诱发内皮依赖性舒张反应；槟榔碱（1mg／kg／d-5mg／kg／d）在高脂饮食诱发兔的动脉粥样硬化模型上对抗动脉粥样硬化形成，保护血管内膜，而毛果芸香碱5mg／kg／d不影响动脉粥样硬化的形成，在高血脂诱发鹌鹑动脉粥样硬化的实验模型上，NNMR特异性拮抗剂1s-2α-2′R-CHPET加重动脉粥样硬化样病理损伤；在角叉菜胶诱发的小鼠尾动脉血栓模型上槟榔碱在0.1～4.0mg.kg^-1范围内激活NNMR可剂量依赖性地对抗血栓形成，而毛果芸香碱在剂量高达槟榔碱最低有效剂量的40倍，即4.0mg.kg^-1时充分激活M受体，对血栓形成仍无明显影响。提示槟榔碱所作用的血管内皮细胞上的NNMR与神经性M受体在药理学特征上存在显著差异，故不能被神经性M受体激动剂毛果芸香碱所激活；由于槟榔碱的作用被山莨菪碱所阻断，表明槟榔碱通过激活NNMR而舒张血管、抗血栓及抗动脉粥样硬化。在上述研究的基础上，本研究从体内到体外，在高脂饮食诱发ApoE^-／-小鼠动脉粥样硬化模型及ox-LDL诱导的动脉粥样硬化样炎症反应的大鼠主动脉内皮细胞上，进一步研究激活NNMR抗动脉粥样硬化的炎症反应特点以及分子途径。一、激活NNMR抗动脉粥样硬化炎症反应机制的体内（in vivo）研究在高脂饮食诱发高血脂和动脉粥样硬化的ApoE^-／-小鼠的实验模型上，槟榔碱治疗组分别给予7和21mg／kg／d口服给药7周，以未给槟榔碱的ApoE^-／-小鼠作为模型对照，以普通饮食的野生型C57BL／6J小鼠作为正常对照，采用HE染色、电镜观察、免疫组化、实时定量PCR、Western Blot、流式细胞术、ELISA等方法进行研究。研究发现槟榔碱（7和21mg／kg／d）可显著减小高脂饮食ApoE^-／-小鼠主动脉根部的动脉粥样硬化斑块面积和改善血管内皮动脉粥样硬化样损伤，具有显著的抗动脉粥样硬化作用。其抗炎效应主要为显著下调血管细胞粘附分子-1（VCAM-1）、细胞间粘附分子-1（ICAM-1）、单核趋化蛋白-1（MCP-1）的基因和蛋白表达，抑制T淋巴细胞活化介导的免疫反应。槟榔碱对于T淋巴细胞介导免疫反应的作用表现在三个方面：1)显著抑制主动脉粥样硬化斑块处T淋巴细胞的浸润，抑制脾脏中T淋巴细胞的增殖和CD4+／CD8+的升高；2)显著下调主动脉上激活T淋巴细胞所需要的协同共刺激因子VLA-4、CD28、CD86和CD40L的基因表达；3)显著下调Th1型促炎相关细胞因子IFNγ和IL-12在主动脉和脾脏的基因表达，上调Th2型抗炎相关细胞因子IL-10在主动脉中基因的表达；并显著减少了T淋巴细胞特异性刺激剂刀豆蛋白刺激的体外培养的高脂饮食ApoE^-／-小鼠的脾脏细胞分泌IFNy，增加IL-10的产生。另一方面，槟榔碱可增加高脂饮食ApoE^-／-小鼠血清NO含量，抑制主动脉NFκBp65亚基的基因和蛋白表达及活性，并上调主动脉PPARγ基因的表达。二、激活内皮细胞上NNMR抗动脉粥样硬化样炎症反应机制的体外（in vitro）研究在动脉粥样硬化诱导因子ox-LDL的作用下，大鼠主动脉内皮细胞中单核趋化蛋白-1（MCP-1）基因表达增加，分泌MCP-1增多，并促进了单核细胞向内皮的粘附和迁移。槟榔碱浓度依赖地抑制了上述ox-LDL诱导的病理改变。免疫组化显示了槟榔碱显著抑制ox-LDL诱导的NFκB核转位，凝胶电泳迁移实验则揭示了槟榔碱显著减弱NFκB与DNA的结合活性。槟榔碱抑制MCP-1基因表达、分泌、单核细胞粘附和NFκB-DNA结合活性的作用被M受体的拮抗剂阿托品所阻断。表明槟榔碱通过激活内皮细胞NNMR发挥抗炎作用。三、靶向内皮细胞NNMR哌芳安他抗动脉粥样硬化样炎症反应新机制的体外（in vitro）研究哌芳安他是以内皮细胞NNMR为靶点设计合成的新结构化合物，已经证明具有调节内皮细胞活性和抗动脉粥样硬化作用。在ox-LDL诱导的大鼠主动脉内皮细胞上，哌芳安他促进生成NO，从而显著抑制ox-LDL诱导的MCP-1分泌和单核细胞-内皮细胞粘附。同时发现了哌芳安他显著上调ox-LDL抑制的PPARγ的基因表达。在先前研究的基础上，本课题在高脂饮食诱发动脉粥样硬化的ApoE^-／-小鼠的实验模型上进一步研究槟榔碱激活NNMR抗动脉粥样硬化的特点和机制，发现槟榔碱可通过调节T淋巴细胞免疫活性和Th1／Th2反应的平衡而抑制炎症反应，可通过生成NO、抑制NFκB活性和促进PPARγ基因表达而抗动脉粥样硬化炎症反应。而槟榔碱对ox-LDL诱导的动脉粥样硬化样炎症反应的大鼠主动脉内皮细胞上单核趋化蛋白-1从基因表达到功能的抑制均能被阿托品所阻断，证明了靶向内皮细胞上NNMR具有抗动脉粥样硬化炎症反应的作用，其机制涉及NO的生成和NFκB活性的抑制。以内皮细胞NNMR为靶点设计合成的哌芳安他的抗炎效应进一步说明了NNMR有望发展成为一类新型的抗动脉粥样硬化的靶标。