研究背景与目的:动脉粥样硬化（Atherosclerosis,AS）是一种由脂质代谢紊乱引起、并常伴有慢性炎症的血管性疾病,是导致冠心病、脑梗塞及外周血管疾病的主要原因。动脉粥样硬化斑块的形成是主动脉血管随时间发生炎症反应、胆固醇等脂质沉积、细胞坏死与纤维化的过程。巨噬细胞通过摄取修饰的脂蛋白转化为泡沫细胞,从而触发炎症反应促进斑块形成。CD38是分子量为45 KD的腺苷二磷酸核糖环化酶,在细胞粘附、信号转导和钙信号通路中发挥重要功能。但是巨噬细胞CD38在动脉粥样硬化发展中的功能及分子机制尚未完全清楚。我们前期实验结果发现,全身敲除CD38基因可加重高脂饮食诱导的ApoE-/-小鼠的主动脉损伤,且斑块内巨噬细胞含量增加,提示巨噬细胞CD38在AS的发生发展过程中起重要作用。为了进一步明确巨噬细胞CD38在动脉粥样硬化中的作用及阐明其机制,我们构建了巨噬细胞特异性CD38敲除鼠,并利用该小鼠制备了动脉粥样硬化模型。结果显示,特异性敲除巨噬细胞CD38同样明显加重高脂饮食诱导的ApoE-/-小鼠的主动脉损伤。显然,本研究将为临床上动脉粥样硬化的治疗提供新思路和新的干预靶点。实验方法:1、小鼠动脉粥样硬化模型的制备及其表型分析:1)全身CD38敲除鼠的制备及其表型分析:将全身CD38敲除(CD38-/-)小鼠与ApoE-/-小鼠杂交得到CD38-/-ApoE-/-双基因敲除鼠（即动脉粥样硬化模型小鼠）。分别给8周龄的对照组小鼠(ApoE-/-)和实验组小鼠(ApoE-/-CD38-/-)喂食高脂饮食9周和24周,分离小鼠全主动脉和根部,通过油红O染色、H&E染色以及免疫组化等方法检测主动脉的损伤情况以及根部巨噬细胞含量的变化情况。2)巨噬细胞特异性CD38敲除鼠的制备:CD38 flox小鼠与Lys Mcre转基因小鼠杂交后再与ApoE-/-小鼠杂交以得到巨噬细胞特异性CD38敲除鼠(ApoE-/-CD38fl/flLys Mcre),分别将8周龄的对照组小鼠(ApoE-/-CD38fl/fl)和实验组小鼠(ApoE-/-CD38fl/flLys Mcre)喂食高脂食物16周后,分离小鼠全主动脉和根部,通过油红O染色和H&E染色等方法检测主动脉的损伤情况。2、小鼠动脉粥样硬化模型CD38表达分析及其临床验证:1)ApoE-/-小鼠分别喂食高脂饮食0、8、16周,分离小鼠腹腔巨噬细胞和主动脉根部,采用Western Blot、q RT-PCR和免疫荧光方法检测CD38含量的变化情况。2)分离野生型小鼠腹腔巨噬细胞和骨髓衍生分化巨噬细胞,给予氧化型低密度脂蛋白刺激,采用Western Blot和q RT-PCR方法检测CD38的表达变化。3)收集健康志愿者和动脉粥样硬化患者的外周血并分离单个核细胞,通过qRT-PCR方法和流式细胞术检测CD38基因的表达变化情况。3、巨噬细胞CD38缺失促进动脉粥样硬化发展的机制分析:1)通过ELISA、Western Blot和q RT-PCR等技术检测小鼠血清或腹腔巨噬细胞或骨髓来源巨噬细胞中炎症因子（TNFa、IL-6、IL-1β）的表达。2)巨噬细胞CD38缺失对于经典信号通路NF-κB的影响。3)巨噬细胞CD38缺失对于其他信号通路PPARγ的影响。实验结果:1、全身敲除CD38明显加重高脂饮食诱导的ApoE-/-小鼠主动脉损伤,其主动脉根部的巨噬细胞含量增加,提示巨噬细胞CD38缺失可能在AS的发生发展过程中发挥重要作用。2、特异性敲除巨噬细胞CD38也可加重高脂饮食诱导的ApoE-/-小鼠主动脉损伤,且损伤程度与全身敲除CD38的结果一致,提示巨噬细胞CD38缺失足以诱导AS。3、高脂饮食喂养ApoE-/-小鼠后,随着动脉粥样硬化的发展,小鼠腹腔巨噬细胞及主动脉根部中的CD38含量降低;此外,氧化型低密度脂蛋白（Ox LDL）明显抑制巨噬细胞中CD38的表达。这些结果进一步表明巨噬细胞CD38缺失在AS的发生发展过程中起重要作用。4、巨噬细胞CD38缺失增加AKT的磷酸化水平,促进IκBα降解,激活NF-κB从而增加炎症因子IL-6的产生。此外,巨噬细胞CD38缺失降低巨噬细胞PPARγ表达。5、与健康志愿者相比,动脉粥样硬化患者的外周血单个核细胞中CD38表达明显降低。结论:1、全身或巨噬细胞特异性敲除CD38可明显促进高脂饮食诱导ApoE-/-小鼠的动脉粥样硬化,其机制可能与其抑制了巨噬细胞CD38介导的AKT-IκBα-NF-κB和PPARγ-NF-κB信号通路活性,促进巨噬细胞炎症因子IL-6产生与释放,继而加重动脉粥样硬化的发生发展。2、临床上动脉粥样硬化患者的外周血单核细胞CD38表达明显降低也进一步验证了巨噬细胞CD38在动脉粥样硬化发生发展中的作用。