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动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是一种严重危害人类健康的心血管疾病,其形成机制很复杂,有很多因素参与其中。但高胆固醇血症被认为是引起动脉粥样硬化的起始因素。在动脉粥样硬化的形成过程中,由于内皮功能受损和高胆固醇血症,使得血循环中的低密度脂蛋白(LDL)进入动脉内皮下,形成氧化修饰的LDL(ox-LDL)。血循环中的单核细胞向内皮下趋化分化成巨噬细胞并吞噬大量ox-LDL后形成泡沫细胞。内膜基底层平滑肌细胞的移行和增生并吞噬脂质也可形成泡沫细胞。而泡沫细胞内大量的脂质持续的聚集,最终导致动脉硬化的发生。同时,动脉粥样硬化是一种特殊的炎症反应,ox-LDL可激活血管内皮产生粘附分子,还可刺激肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素—1(IL-1)、白介素—8(IL-1)等多种重要的炎性因子的表达与释放,从而加剧动脉粥样硬化的炎症反应。因此,高胆固醇和炎症反应共同导致了动脉硬化的发生与发展。时Ezetimibe可降低ApoE-/-小鼠甘油三酯、总胆固醇、LDL-CH水平,增加HDL-CH水平,降低ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化斑块的形成。我们对Ezetimibe抑制动脉粥样硬化形成机制进行了进一步探讨,用动脉粥样硬化基因芯片筛选出Ezetimibe调节动脉硬化的相关基因,发现Ezetimibe下调胆固醇代谢与转运相关基因如:SCARB1、OLR1、ADFP、CD36、LPA和LDLR等;下调炎症反应相关基因如:CCL2、IL1A、TNF、SELE、IL1R1和IL7等;下调细胞生长与增殖相关基因如:HBEGF、PDGFB、PDGFRB和KDR等;下调细胞凋亡相关基因如:BCL2、BID和SERPINE1等。能上调胆固醇代谢与转运相关基因APOE;上调炎症反应相关基因CCL11;上调细胞生长与增殖相关基因EGR1等。因此,Ezetimibe抗动脉粥样硬化作用的可能机制为:调节胆固醇代谢与转运、抑制炎症反应、抑制细胞生长增殖等。【Ezetimibe通过调节胆固醇吸收和转运抑制动脉硬化发生发展】巨噬细胞和血管平滑肌细胞吞噬脂质后形成泡沫化细胞是动脉粥样硬化形成的最重要环节,因此,抑制巨噬细胞和血管平滑肌细胞摄取胆固醇并促进细胞内胆固醇的转运是防治动脉硬化的关键。我们用免疫荧光分析及western blot分析发现:用Chol:MBCD处理单核/巨噬细胞和血管平滑肌细胞后,caveolinl表达下降,p-ERK1/2表达增加,并且ERK1/2活化入核;Ezetimibe则可浓度依赖性地增加caveolin1表达,降低p-ERK1/2表达,抑制ERK1/2活化入核。用ERK1/2特异性阻断剂PD98059阻断后ERK1/2信号通路后,Ezetimibe对p-ERK1/2及caveolin1的作用明显减弱。用Real-time PCR、免疫荧光分析及western blot进一步证实:Ezetimibe可降低SR-BI和CD36表达,增加ApoE表达。Ezetimibe还可降低单核/巨噬细胞及血管平滑肌细胞的SREBP-1表达。通过免疫共沉淀分析还发现:caveolin1与SR-BI是相互作用蛋白,且Ezetimibe可调节其相互作用。Ezetimibe还可降低ApoE-/-动脉硬化小鼠血管和肝脏组织SR-BI表达,增加caveolinl表达;降低ApoE-/-动脉硬化小鼠肝脏组织CD36的表达。因此,Ezetimibe可通过抑制ERK1/2活化而增加caveolinl表达,介导胆固醇转运,降低细胞内胆固醇含量,使SR-BI、CD36表达下降,导致细胞对脂质分子摄取减少。并且Ezetimibe还可增加单核/巨噬细胞及血管平滑肌细胞的ApoE表达,介导细胞内胆固醇的流出。【Ezetimibe通过MAPKs介导CyclinDl信号通路抑制血管平滑肌细胞增殖迁移】细胞周期是细胞生命活动的基本过程,若细胞周期调控异常,细胞周期会发生紊乱,细胞将进入病理状态,导致机体各种疾病的发生。流式细胞分析发现:Chol:MβCD可引起血管平滑肌细胞细胞周期的S期和G2期的细胞明显增多,G1期细胞数明显减少;而Ezetimibe可增加G1期细胞数,减少S期的细胞数。同时细胞生长曲线和MTT分析都揭示Cho1:MβCD能促进血管平滑肌细胞的生长,而用Ezetimibe与Cho1:MβCD同时处理细胞,细胞生长速度明显慢于Cho1:MβCD处理的细胞。划痕实验分析也发现,Ezetimibe可抑制Cho1:MβCD导致的血管平滑肌细胞增殖迁移。Western blot分析发现Cho1:MβCD能增加血管平滑肌细胞CyclinD1、CDK4、pRb的表达,而Ezetimibe可降低Cho1:MBCD诱导的CyclinD1、CDK4、pRb表达。我们还通过荧光素报告酶系统进一步证实Ezetimibe可降低Cho1:MβCD所诱导的CyclinD1、E2F及AP1启动子的活性。MAPK信号传导通路与细胞周期的调控有着密切的联系。我们通过进一步研究还发现:Cho1:MβCD能增加血管平滑肌细胞p-MEK1、p-ERK1/2、JNK1、c-JUN的表达,并促进ERK1/2和JNK1活化入核;而Ezetimibe可降低p-MEK1、p-ERK1/2、JNK1、c-JUN表达,并抑制ERK1/2和JNK1的活化入核。并且用ERK1/2特异性阻断剂PD98059阻断ERK1/2信号通路后,Ezet imibe对p-MEK1、p-ERK1/2、CyclinD1的作用减弱。因此,Ezetimibe可通过抑制MAPKs而降低CylinD1、CDK4的表达及减少CyclinD1/CDK4复合物形成,CyclinD1与Rb结合减少,随后Rb磷酸化减少,进而抑制了E2F的转录活性,基因转录减少,从而延缓血管平滑肌细胞G1—S期进程,抑制了血管平滑肌细胞增殖与迁移。【Ezetimibe通过MAPKs介导NFκB信号通路抑制动脉硬化炎症反应】动脉粥样硬化是一种特殊的炎症反应,它涉及血浆脂蛋白,细胞成分以及血管壁的骨架之间的相互作用。我们通过ELISA分析发现Ezet imibe可显著降低ApoE-/-小鼠血清C—反应蛋白水平。因此,我们对Ezetimibe抑制炎症反应机制进行了深入研究。Western blot分析发现:单核/巨噬细胞用Cho1:MβCD处理后NFκB表达明显增加,IκB表达明显下降,而Ezetimibe可下调NFκB表达,增加IκB表达。同时免疫荧光分析显示Ezetimibe还可抑制NFκB的活化入核。我们通过荧光素报告酶系统进一步证实单核/巨噬细胞用Cho1:MβCD处理后,NFκB表达增加,而Ezetimibe可显著降低其NFκB的表达,降低Cho1:MβCD诱导的单核/巨噬细胞TNF-α全长启动子活性,但对缺少了NFκB结合位点的TNF-α启动子活性影响不明显。并且ELISA分析发现Ezetimibe可显著降低Cho1:MBCD诱导的TNF-α表达。我们用western blot分析还发现,用ERK1/2特异阻断剂PD98059阻断ERK1/2信号通路后,再用Cho1:MBCD处理细胞,NFκB表达增加不明显,Ezetimibe对NFκB表达的影响也明显降低。由此可见,Ezetimibe可通过抑制ERK1/2活化而降低NFκB表达及活化,同时能增加IκB表达,从而使TNF-α等炎症因子表达下降,降低C-反应蛋白的产生,抑制了动脉硬化的炎症反应。因此,Ezetimibe可通过MAPKs介导caveolin1调节胆固醇吸收和转运;通过MAPKs介导CyclinD1细胞周期信号通路延缓血管平滑肌细胞G1—S期进程;通过MAPKs介导NFκB信号通路抑制动脉粥样硬化炎症反应,从而抑制动脉粥样硬化的发生发展。