目的:本文主要通过CRISPR-Cas9系统构建SMAD6基因突变小鼠,诱导小鼠SMAD6低表达,通过研究SMAD6表达下调对小鼠主动脉结构和小鼠糖、脂代谢的影响,结合临床数据,探讨SMAD6在胸主动脉瘤发生发展过程中的作用机制。方法:应用CRISPR-Cas9系统构建SMAD6基因突变小鼠品系,得到SMAD6低表达的杂合子突变小鼠。利用小动物超声测量SMAD6敲低(SMAD6-KD)小鼠与野生型(WT)小鼠主动脉直径。采用弹性纤维染色(EVG染色)检测了小鼠主动脉弹性纤维的结构改变;组织免疫荧光染色分析主动脉α-SMA和基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase,MMPs)的表达水平。同时,检测SMAD6-KD和WT两组小鼠的体重、空腹血糖、总胆固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(High density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(Low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)。结合临床病例,统计分析 78 例就诊于苏州大学附属第一医院心脏大血管外科的胸主动脉瘤病人和于苏大附一院体检的206例健康人群的年龄以及空腹血糖、TC、TG、HDL-C、LDL-C的表达水平。结果:经小动物超声检测,WT小鼠胸主动脉直径为1.2±0.29 mm,SMAD6-KD小鼠胸主动脉直径为1.6±0.37 mm,SMAD6-KD小鼠的主动脉直径明显增粗,p<0.01,差异有统计学意义;EVG染色结果提示,SMAD6-KD小鼠主动脉的弹性纤维有明显的降解与断裂,弹性纤维表达水平明显降低,p<0.01,差异有统计学意义;组织切片免疫荧光结果提示,SMAD6-KD小鼠主动脉α-SMA表达水平下调,p<0.05,差异有统计学意义,MMP-2、MMP-9的表达水平无显著性变化;SMAD6-KD小鼠的体重为47.3±5.55 g,WT 小鼠体重 25.6±0.70g,p<0.05,SMAD6-KD 小鼠的体重明显增加,差异有统计学意义,SMAD6-KD小鼠TC较正常小鼠升高,p<0.05,差异有统计学意义,TG、HDL-C、LDL-C表达水平无明显差异;将以上体重、糖脂代谢的结果与胸主动脉直径进行相关性分析,得出小鼠体重与胸主动脉直径呈明显的正相关;临床病例分析结果提示,TAA患者的年龄、空腹血糖、TC、TG明显高于对照组,p<0.01,差异有统计学意义,HDL-C、LDL-C的表达水平明显低于对照组,p<0.01,差异有统计学意义。结论:1.SMAD6的低表达诱导小鼠主动脉管壁弹性纤维断裂、降解,减少α-SMA的表达,引起血管直径的增粗,促进胸主动脉瘤的形成。2.TC/TG是TAA的独立危险因素,SMAD6的低表达导致小鼠体内总胆固醇的升高,增加了胸主动脉瘤的患病风险。