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背景:动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是以血管内皮下脂质沉积和斑块形成为主要特征的血管慢性炎症性疾病。以AS为主要病理基础的冠心病、心肌梗死和脑卒中等心脑血管疾病一直是人类健康的首要威胁。深入研究AS病理机制,寻找AS潜在防治靶点仍是相关医学研究领域的重要任务。TRPC6是经典瞬时受体电位通道家族中的重要成员之一,研究表明TRPC6参与了心肌肥厚、心衰等多种心血管疾病的发病过程,而TRPC6在AS中的作用尚无文献报道。目的:本课题拟以AS患者斑块中TRPC6的表达研究为基础,进而建立高脂饲料诱导的ApoE-/-小鼠AS模型,并采用基因干预的策略,繁育Trpc6和ApoE双基因敲除小鼠,从整体、组织、细胞和分子水平深入研究TRPC6在AS病理过程中发挥的作用,并进一步阐释TRPC6对AS过程中巨噬细胞的泡沫化、炎症、极化、增殖和凋亡等重要功能的调控,为深入认识AS的病理机制和寻找AS防治新靶点提供实验依据。方法:1)尸检中取人颈动脉AS病变组织,免疫组化染色法检测人AS斑块中TRPC6蛋白表达水平;8周龄雄性ApoE-/-小鼠经高脂饲料喂养12周,建立小鼠AS模型,H&E和油红O染色法评价主动脉AS斑块形成程度;免疫组化染色法检测小鼠AS斑块中TRPC6蛋白表达水平;免疫荧光染色法定位TRPC6调控AS过程涉及的主要细胞类型。2)使用ApoE-/-小鼠和Trpc6-/-小鼠杂交,通过基因型鉴定获得Trpc6-/-ApoE-/-(DKO)小鼠和同窝Trpc6+/+ApoE-/-小鼠,经高脂饲料喂养12周。颈动脉超声检测血管内径、血管壁厚度及血流阻力指数;H&E染色和油红O染色法评价主动脉AS斑块发生水平;酶法检测血清血脂(T-CHO、TG、LDL-C和HDL-C)水平;ELISA法检测血清炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)水平;免疫组织化学法及天狼猩红染色法检测斑块中巨噬细胞、平滑肌细胞及胶原纤维含量,评估斑块稳定性。3)转录组测序发掘DKO和ApoE-/-小鼠主动脉组织差异表达基因及其富集情况;提取并培养野生型和Trpc6-/-小鼠骨髓来源巨噬细胞,建立ox-LDL诱导的泡沫细胞模型,油红O染色法评价巨噬细胞泡沫化水平,Western Blot法检测巨噬细胞泡沫化后TRPC6蛋白的表达;qPCR法检测脂蛋白摄取、胆固醇排出、胆固醇酯水解及游离胆固醇酯化相关基因表达;ELISA法检测巨噬细胞中促炎因子分泌,Western Blot法检测NFκB活性;体外IFN-γ+LPS或IL-4分别诱导巨噬细胞M1或M2型极化,qPCR法检测极化相关基因表达;TUNEL法检测小鼠AS斑块中细胞凋亡水平,Western Blot法检测凋亡相关蛋白表达及活化水平;BrdU法检测小鼠AS斑块中细胞增殖水平。结果:1)成功建立小鼠AS模型,TRPC6在人及小鼠AS斑块中表达均显著升高,IHC染色平均光密度值分别升高了约6.5倍(P<0.05)和14.2倍(P<0.01);与平滑肌和内皮细胞相比,TRPC6在巨噬细胞的表达升高最为明显。2)成功繁育出Trpc6和ApoE双基因敲除的DKO小鼠。Trpc6基因敲除后,小鼠颈动脉超声结果显示,AS引起的血管内径狭窄、血管壁增厚和血流阻力指数增大等血管功能障碍得到显著改善;主动脉窦横截面AS斑块面积从0.510±0.020 mm2减小到0.279±0.075mm2(P<0.01),油红O阳性染色面积从0.405±0.028 mm2减小到0.240±0.069 mm2(P<0.05);大体主动脉内膜上,AS斑块面积比例从(15.86±2.80)%下降到(9.08±3.02)%(P<0.05);血清血脂含量未发生明显变化,但炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6含量均显著降低;斑块中巨噬细胞含量显著减少,平滑肌含量显著增多,提示斑块稳定性增加。3)Trpc6基因敲除后,AS小鼠主动脉中1595个基因差异表达,其中约3/4下调,下调差异表达基因主要富集在免疫和炎症相关基因集中。ox-LDL可成功诱导巨噬细胞发生泡沫化,TRPC6在泡沫化的巨噬细胞中表达升高了约1.5倍(P<0.05)。Trpc6基因敲除后:细胞泡沫化后的脂滴含量减少了24%(P<0.05),介导脂蛋白摄取的Marco基因表达下调了86%(P<0.01);巨噬细胞炎症因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)分泌显著减少,NFκB活性显著降低;巨噬细胞M1型极化减弱,向M2型极化增强;AS斑块中凋亡的巨噬细胞含量下降了44%(P<0.05),泡沫细胞中凋亡相关蛋白活化水平或表达水平显著下降。结论:1)TRPC6在人及小鼠AS斑块中均高表达,在巨噬细胞变化尤为显著,提示其可能参与了AS斑块的形成。2)Trpc6基因敲除后,AS斑块的发生显著降低,斑块稳定性显著增加。3)TRPC6通过调控巨噬细胞泡沫化、炎症反应、细胞极化及凋亡发生等功能参与了AS的发生发展,是潜在的AS药物干预新靶点。