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动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是危害人类生命和健康的最主要心血管疾病之一,是心血管疾病的重要基础,与心肌梗死、心力衰竭等疾病的发生密切相关。AS的病理机制复杂,是多种因素综合作用的结果。“炎症学说”是公认的发病机制之一,细胞凋亡也是AS形成的一个重要特点,它们都伴随着AS发生发展的全过程,因而抗炎抗凋亡已成为防治AS的一种有效途径。咖啡酸对硝基苯乙酯(CAPE-p NO2)是本课题组前期研究中设计合成的一种咖啡酸苯乙酯(CAPE)的硝基衍生物,有较原型化合物更好的抗炎、抗氧化、抗肿瘤和抗凋亡等作用。其对心肌缺血再灌注损伤、慢性心肌缺血以及糖尿病心肌损伤等心血管疾病具有良好的保护作用,但CAPE-p NO2对引起心血管疾病基础的AS尚待研究。近年来发现微小RNA(miRNAs)在心血管系统的生理病理过程中扮演者重要角色,其通过降解或者抑制靶标m RNA翻译,在转录后水平对基因表达进行调控。众多miRNAs中,miR-155与AS的病理过程相关性较大,其通过调控靶标分子参与炎症反应和细胞凋亡的调节。本研究以miR-155及其靶标分子SIRT1为切入点,通过动物和细胞模型探究CAPE-p NO2对AS相关的炎症和细胞凋亡的影响,为AS新的防治途径奠定基础。动物实验:考察CAPE-p NO2抗大鼠AS作用及其机制。采用腹腔注射维生素D3和高脂饲料饲养SD大鼠9周复制大鼠AS模型。实验分为6组:1)空白对照组、2)模型组、3)CAPE组(1.0 mg/kg/d CAPE)、4)Low-p NO2组(0.7 mg/kg/d CAPE-p NO2)、5)Medium-p NO2组(1.0mg/kg/d CAPE-p NO2)和6)High-p NO2组(1.43 mg/kg/d CAPE-p NO2)。腹腔注射给药4周后,处死动物,收集血清和主动脉组织。试剂盒检测血清TC、TG、LDL-C和HDL-C等脂质代谢指标;ELISA法测定血清TNF-α和IL-6炎症因子水平;主动脉行油红O染色和HE染色以观察大鼠主动脉的脂质沉积及病理改变;q PCR检测主动脉miR-155水平;q PCR、免疫组化和western blot法检测主动脉SIRT1 m RNA和蛋白的表达;免疫组化、TUNEL染色、western blot法检测主动脉组织炎症和凋亡相关蛋白水平。结果表明,CAPE-p NO2能够降低模型动物血清中TC、TG、LDL-C、TNF-α和IL-6含量,升高HDL-C含量,改善主动脉的结构紊乱,减轻大鼠主动脉脂质沉积情况;CAPE-p NO2也能降低AS大鼠主动脉miR-155表达,上调SIRT1,抑制IκB和P65磷酸化,下调TNF-α、IL-6、ICAM1和VCAM1蛋白表达,从而减少主动脉炎症反应;抑制P53磷酸化,下调BAX和上调Bcl-2表达,减少主动脉细胞凋亡。因此,抑制miR-155的水平,上调SIRT1表达可能是CAPE-p NO2抗大鼠AS炎症和凋亡的主要原因。实验也发现CAPE-p NO2的这些作用优于其原型化合物。细胞实验:探究CAPE-p NO2改善内皮损伤与抗AS作用的关系。本研究用100μg/m L氧化性低密度脂蛋白(ox-LDL)处理人脐静脉血管内皮细胞(HUVECs)24h以建立内皮细胞损伤模型,给药组在造模前用含药培养基预处理细胞6 h。实验同样分为6组:1)Control组、2)ox-LDL组、3)CAPE组(1μM CAPE)、4)Low-p NO2组(0.5μM CAPE-p NO2)、5)Medium-p NO2组(1μM CAPE-p NO2)和6)High-p NO2组(2μM CAPE-p NO2)。MTT实验显示CAPE-p NO2处理可以抑制ox-LDL诱导的HUVECs损伤,提高细胞的存活率。CAPE-p NO2可降低miR-155的水平,升高SIRT1 m RNA和蛋白的表达;降低炎症相关蛋白p-IκB、p-P65、IL-6、TNF-α、ICAM1和VCAM1的表达,从而抑制HUVECs由ox-LDL诱导的炎症反应;下调p-P53、BAX和上调Bcl-2的水平,减少ox-LDL诱导的细胞凋亡。细胞模型与动物模型的实验结果是一致的,这种一致性表明CAPE-p NO2抗AS的作用与其改善血管内皮的损伤有关。本研究还发现,用ox-LDL诱导HUVECs损伤,细胞miR-155的水平随着ox-LDL浓度的增加而增加。转染miR-155 mimic和miR-155 inhibitor,miR-155过表达可以降低细胞存活率,而miR-155低表达则能提高细胞的存活率,说明miR-155可促进ox-LDL诱导的HUVECs损伤。生物信息学分析和双荧光素酶报告基因实验分别预测和验证了SIRT1是miR-155的一个靶基因。抑制miR-155表达可增强CAPE-p NO2对模型细胞的保护作用,而si RNA干扰SIRT1后则消除了这种作用。结果表明CAPE-p NO2可能通过miR-155/SIRT1通路降低了AS的炎症和细胞凋亡。综上所述,CAPE-p NO2能有效降低模型大鼠AS程度并减轻ox-LDL诱导的HUVECs损伤,其机制可能是通过miR-155/SIRT1信号通路,抑制炎症反应和细胞凋亡,在AS发生发展中起保护作用。