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心血管疾病（cardiovascular disease,CVD）在全球范围内引起较高的死亡率。血管内膜增生是血管疾病的常见病理形式,包括动脉粥样硬化、动脉狭窄和血管旁路移植失败等。血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMC）是动脉壁的主要组成部分,正常状态下,呈现分化/收缩型。在血管损伤或其他生理因素刺激的情况下,VSMC由收缩型向合成型转化,细胞增殖及迁移能力增强,促进血管内膜增生,从而导致CVD的发生。因此,阐明VSMC表型转化的调控机制是治疗CVD的关键。新近研究证明,富含胆碱的饮食代谢产生氧化三甲胺（trimethylamine N-oxide,TMAO）是促进CVD发生发展的潜在风险因子,但其作用的具体靶点仍有待于深入研究。精氨酸甲基转移酶5（protein arginine methyltransferase 5,PRMT5）作为主要的Ⅱ型精氨酸甲基转移酶,与细胞增殖、转化等存在密切关系。然而,尚未有研究证明PRMT5参与调控VSMC表型转化及新生内膜形成。本文首先探究高脂饮食对血管损伤诱导内膜增生的影响,发现高脂饮食通过改变肠道菌群,促进TMAO的产生,加速血管内膜增生;其次,探究PRMT家族在临床颈动脉狭窄样本中的表达变化,发现PRMT5在颈动脉狭窄样本中高表达,并通过小鼠颈动脉损伤模型进行验证,结果发现,TMAO通过诱导PRMT5表达促进血管损伤后VSMC早期炎症反应的发生;最后,采用VSMC特异性PRMT5敲除鼠及慢病毒沉默、过表达PRMT5,探究PRMT5对血管损伤诱导内膜增生的作用,利用血小板衍生因子（platelet-derived growth factor,PDGF）诱导VSMC体外增殖模型,探究PRMT5调控VSMC表型转化及增殖的作用机制。主要结果如下:（1）采用高脂饮食（TD88137+1%胆碱）饲喂小鼠,并进行颈动脉导丝损伤,分析小鼠肠道菌群变化及肠道屏障功能,明确高脂饮食对血管内膜增生的作用。结果表明,高脂饮食能够提高肠道中产TMAO相关菌的丰度,提高血浆中TMAO的水平。进一步研究表明,高脂饮食能够提高小鼠肠道通透性,增加血浆中LPS水平,降低小鼠肠道中闭锁小带蛋白-1（zona occluden-1,ZO-1）,闭合蛋白（occludin）和封闭蛋白-1（claudin-1）的表达。同时,高脂饮食能够促进血管内膜增生,降低血管α平滑肌肌动蛋白（smooth muscleα-actin,α-SMA）的表达,提高增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）的表达。（2）采用临床颈动脉狭窄样本检测PRMT1～PRMT7的表达,明确PRMT1～PRMT7在临床颈动脉狭窄样本中的表达变化,结果表明,PRMT5在临床颈动脉狭窄样本中表达上调。随后在小鼠颈动脉导丝损伤模型中进行验证,结果表明,PRMT5在小鼠血管损伤诱导的内膜增生中高表达。通过采用VSMC特异性PRMT5敲除小鼠（SMC-PRMT5-KO）,并进行腹腔注射外源TMAO,探究TMAO诱导血管炎症的作用机制。小鼠腹腔注射TMAO可以促进血管损伤诱导的VSMC中血管细胞黏附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1）的表达及巨噬细胞黏附。机制研究表明,TMAO通过诱导VSMC中NADPH氧化酶4（NADPH oxidase 4,Nox4）表达,提高细胞内H2O2水平,进而促进PRMT5表达,上调VCAM-1的表达。（3）采用VSMC特异性PRMT5敲除小鼠及在小鼠体内通过慢病毒沉默或过表达PRMT5,结合血管损伤诱导的内膜增生,探究PRMT5在血管内膜增生中的作用。结果表明,沉默或敲除PRMT5能够抑制血管内膜增生,表现为α-SMA和SM22α表达升高,PCNA和cyclin D1表达降低。而过表达PRMT5加速血管损伤诱导的内膜增生。体外实验通过沉默或过表达PRMT5,并用PDGF刺激VSMC,探究PRMT5对VSMC表型转化及增殖和迁移能力的影响。结果表明,沉默PRMT5能够抑制VSMC表型转化,降低VSMC增殖和迁移能力。而过表达PRMT5则促进VSMC表型转化,增殖及迁移能力。（4）采用PDGF诱导VSMC体外增殖模型,结合小干扰RNA（small interfering RNA,si RNA）及突变体质粒转染,探究PRMT5在VSMC表型转化中的作用机制。结果表明,PRMT5与KLF4在蛋白水平表达有较强的相关性,且两者存在结合作用。进一步研究证实,PRMT5介导KLF4精氨酸374,376和377位点发生二甲基化修饰,抑制KLF4泛素化降解,从而上调KLF4表达。KLF4表达升高则通过与心肌素（myocardin,MYOCD）竞争性结合血清反应因子（serum response factor,SRF）,抑制收缩蛋白SM22α表达,进而促进VSMC表型转化。综上所述,本研究揭示高脂饮食通过诱导肠源性TMAO产生,促进血管内膜增生的作用机制。高脂饮食通过改变肠道菌群,促进血浆中TMAO水平升高。TMAO则通过促进VSMC中Nox4表达,提高VSMC中H2O2的含量,诱导PRMT5表达,从而促进血管损伤诱导的炎症反应及内膜增生。机制上,PRMT5能够通过促进KLF4甲基化,减弱KLF4泛素化降解,上调KLF4表达,进而抑制MYOCD-SRF复合物的形成,降低SM22α的表达,促进VSMC表型转化,导致内膜增生。