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腹主动脉瘤（abdominal aortic aneurysm,AAA）是一类由于先天性或后天性疾患造成的进行性的主动脉管壁变薄、弹性减弱,局部向外扩张或膨出的血管病变。最严重的后果是薄弱的动脉管壁无法承受血流冲击,导致动脉瘤壁破裂,引起猝死。目前针对AAA尚无特效药物,主要治疗手段在于干预疾病的危险因素,如吸烟、高血压、高血脂等。病变一旦发展到严重阶段或血管发生破裂,只能通过开腹或介入手术修复血管。虽然AAA的病死率随着手术应用有所下降,但在全球范围内发病率仍处于上升趋势。动脉瘤的病理生理学特征包括炎性细胞浸润、细胞外基质降解以及平滑肌细胞凋亡。研究表明巨噬细胞在AAA发病过程中起着关键作用,不但通过释放促炎因子招募更多炎性细胞,加重血管炎症,激活平滑肌细胞凋亡;还通过分泌细胞外基质蛋白酶进一步破坏血管结构。然而,巨噬细胞在AAA发生发展中受到怎样的的调控仍有许多问题尚未得到澄清。A1类清道夫受体（class A1 scavenger receptor,SR-A1）是一类主要表达在巨噬细胞上的模式识别受体。SR-A1除了介导巨噬细胞摄取脂质外,还参与多种巨噬细胞生物学过程,包括免疫调节、细胞粘附、细胞因子释放、凋亡细胞的清除等,在心血管等疾病进程中发挥重要作用。但是SR-A1在AAA中发挥何种作用尚未见报告。为了探究SR-A1在AAA疾病进程中的作用及其机制,我们应用SR-A1基因敲除小鼠,通过两种方法构建小鼠AAA模型,深入观察SR-A1缺失后对AAA形成的影响,并从中找出可能的分子学机制。我们采用皮下埋置Ang Ⅱ微量泵渗透法诱导Apo E基因敲除小鼠建立腹主动脉瘤模型,对照组泵入生理盐水。造模28天后发现,SR-A1与Apo E双基因敲除（Apo E-/-;SR-A1-/-）小鼠的血管直径显著大于Apo E基因敲除（Apo E-/-）小鼠。分别采用HE与EVG染色对造模后血管病变部位切片进行组织学检测,结果显示Apo E-/-SR-A1-/-小鼠管腔直径显著大于Apo E-/-小鼠,Apo E-/-;SR-A1-/-小鼠弹性蛋白的降解程度显著高于Apo E-/-小鼠。我们接着又采用CaPO4孵育法对小鼠实施腹主动脉瘤模型手术,进一步验证SR-A1在AAA形成过程中的作用。经造模前至造模后连续4周的二维超声监测血管直径变化,发现SR-A1-/-小鼠的腹主动脉内径在造模第14天、21天和28天较野生组显著增大。28天后收取模型进行血管外径测量,发现SR-A1-/-小鼠的腹主动脉外径显著扩大。HE染色及EVG染色提示造模组血管中膜弹性蛋白的破裂显著增加。免疫组化实验显示,SR-A1-/-小鼠血管壁巨噬细胞数目明显多于SR-A1+/+组。qRT-PCR检测小鼠血管璧组织中TNF-α、IL-6、MCP-1和iNOS的表达水平,发现SR-A1-/-这些促炎因子的表达皆高于SR-A1+/+组,而抑炎性细胞因子IL-10和TGF-β水平在两组之间无显著差异。上述结果提示,SR-A1缺失可能引起小鼠AAA病变加重,巨噬细胞在血管壁的聚集增多,炎症反应明显增强。为了进一步探究血管壁聚集的巨噬细胞的来源,我们将SR-A1+/+与SR-A1-/-小鼠的骨髓细胞分别移植到SR-A1+/+与SR-A1-/-小鼠的体内,用CaPO4法造模28天。结果发现,输入SR-A1+/+小鼠骨髓的SR-A1-/-受体小鼠AAA病变减轻,造模区腹主动脉直径明显减小;而给予SR-A1-/-小鼠骨髓后,SR-A1+/+受体小鼠AAA病变显著加重,说明从骨髓经血液募集而来的巨噬细胞中的SR-A1可能具有抑制小鼠AAA形成的作用。募集而来的白细胞释放的促炎因子会导致中膜平滑肌细胞的衰老和凋亡,因此我们用α-SMA免疫组化检测血管平滑肌数量。结果显示SR-A1-/-小鼠血管平滑肌细胞的缺失程度显著高于SR-A1+/+组。体外实验表明,CaPO4处理后与SR-A1-/-巨噬细胞共培养的平滑肌细胞α-SMA明显低于与野生型巨噬细胞共培养的平滑肌细胞。蛋白质免疫印迹法检测造模后小鼠血管中caspase-3的活化,发现SR-A1-/-组凋亡程度高于SR-A1+/+组。上述结果说明,SR-A1缺失可能引起血管平滑肌细胞表型转换增加,平滑肌细胞凋亡加重、细胞数明显减少。中膜弹性蛋白的降解是腹主动脉瘤的重要病理学特征,因此我们检测了小鼠AAA病变处基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases,MMPs）的变化情况。qRT-PCR结果表明,SR-A1-/-小鼠血管壁MMP-9的mRNA水平显著高于SR-A1+/+小鼠,而 TIMP-1（tissue inhibitor of metalloproteinase-1）水平显著低于 SR-A1+/+小鼠,MMP-2在两组之间无显著差异。免疫组化及蛋白质免疫印迹实验进一步证实了造模后血管壁中的MMP-9在SR-A1-/-小鼠中表达高于SR-A1+/+小鼠。我们还分离并收集小鼠腹腔巨噬细胞,给予磷酸钙刺激以模拟体内巨噬细胞募集情况。结果显示,磷酸钙刺激使SR-A1-/-组MMP-9的表达水平显著高于SR-A1+/+组,同时会降低TIMP-1的表达水平。提取细胞上清进行MMPs活性检测发现,敲除组的MMP-9活性明显高于野生组。Transwell实验提示,SR-A1-/-小鼠巨噬细胞通过明胶层进入下层膜的数量显著高于SR-A1+/+组,而给予MMP-9抑制剂后此现象消失。这些结果提示,在巨噬细胞募集过程中,SR-A1缺失能够促进巨噬细胞MMP-9的分泌。最后,为进一步探究SR-A1缺失引起小鼠AAA加重的机制,我们用基因芯片分析了 SR-A1基因敲除对小鼠AAA病变处基因表达谱的影响,发现核转录因子NR4A1表达水平显著降低。这一结果得到了免疫组化及qRT-PCR结果的验证。为进一步研究NR4A1的作用,我们在SR-A基因敲除巨噬细胞中使用慢病毒过表达NR4A1,结果显示由TNF-α刺激的巨噬细胞分泌MMP-9明显减少。用IL-4处理小鼠骨髓源性巨噬细胞,结果发现SR-A1-/-巨噬细胞中修复型标记物表达下降,但在过表达NR4A1后则得到恢复。此外,定量PCR检测结果显示,在巨噬细胞中过表达NR4A1能显著抑制由于SR-A1基因敲除所引起的炎症因子表达上调。这些结果提示,NR4A1可能在SR-A1抑制MMP-9和炎症因子释放的过程中发挥重要作用。综上所述,本课题研究发现,巨噬细胞上SR-A1的缺失可能下调NR4A1表达水平,从而促进炎症反应和MMP-9释放,最终加重腹主动脉瘤病变。巨噬细胞中SR-A1-NR4A1-MMP-9反应轴可能是拮抗腹主动脉瘤病变的潜在靶点。