血管周圍脂肪功能改變及其在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用

發(fā)布時(shí)間：2020-07-24 20:15

【摘要】：動(dòng)脈粥樣硬化是心血管疾病及其并發(fā)癥共同的病理生理基礎(chǔ)。由于發(fā)病過程復(fù)雜,動(dòng)脈粥樣硬化的確切機(jī)制尚未完全闡明。以往的研究普遍認(rèn)為只有血管壁的內(nèi)膜及中膜參與了動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展,往往忽略了血管周圍脂肪(Perivascular adipose tissue,PVAT),即貼近血管外膜的脂肪層的作用。近年來有研究發(fā)現(xiàn),血管周圍脂肪與心血管疾病的發(fā)生發(fā)展高度相關(guān)。目前越來越多的證據(jù)顯示,動(dòng)脈粥樣硬化的形成存在“由外至內(nèi)”的途徑,即血管周圍脂肪層的功能障礙或炎癥逐漸蔓延至血管中膜及內(nèi)膜,導(dǎo)致血管內(nèi)穩(wěn)態(tài)紊亂,進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化病變的形成。闡明血管周圍脂肪在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中的作用及機(jī)制,有望成為心血管疾病防治的新靶點(diǎn),具有重要的科學(xué)意義和臨床應(yīng)用前景。全身除腦血管外,其余各處血管,大到主動(dòng)脈,小到真皮層微血管周圍都存在脂肪細(xì)胞。長期以來,血管周圍脂肪一直僅僅被看作是血管的支撐組織,是臨近組織在舒縮過程中保護(hù)血管壁的保護(hù)層,對(duì)其生理及功能病理意義鮮有研究。近來,血管周圍脂肪在血管功能維持及心血管疾病發(fā)生發(fā)展中的作用日益受到重視。嚙齒動(dòng)物的血管周圍脂肪更接近于棕色脂肪,而人類血管周圍脂肪則是介于在白色脂肪與棕色脂肪之間的米色脂肪。由于棕色脂肪和米色脂肪細(xì)胞內(nèi)均高表達(dá)解偶聯(lián)蛋白-1(Uncoupling protein1,UCP-1),因此具有高產(chǎn)熱及高耗能的特性,使其成為防治肥胖及心血管相關(guān)疾病的重要靶點(diǎn)。血管周圍脂肪能夠分泌多種活性物質(zhì),“由外至內(nèi)”影響著脈管系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài),對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生直接或間接的影響�！把苤車�-血管軸”已經(jīng)成為研究心血管疾病發(fā)病機(jī)制的一個(gè)新視角,但是其具體的生理或病生機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。因此,本研究在此基礎(chǔ)上提出以下假說:增強(qiáng)血管周圍脂肪功能有助于保護(hù)血管,減輕動(dòng)脈粥樣硬化病變;血管周圍脂肪功能障礙則引起主動(dòng)脈炎癥,加重動(dòng)脈粥樣硬化病變。本課題將通過以下兩個(gè)方面對(duì)上述假說進(jìn)行闡述:第一部分通過血管周圍脂肪特異性過表達(dá)能量代謝的關(guān)鍵基因mitoNEET構(gòu)建主動(dòng)脈周圍脂肪功能增強(qiáng)的小鼠模型,觀察血管周圍脂肪組織功能增強(qiáng)后對(duì)小鼠主動(dòng)脈動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的抑制作用;第二部分通過血管周圍脂肪細(xì)胞特異性敲除PPARγ基因構(gòu)建主動(dòng)脈周圍脂肪功能障礙小鼠模型,觀察血管周圍功能障礙對(duì)小鼠主動(dòng)脈粥樣硬化形成的促進(jìn)作用。第一部分血管周圍脂肪功能增強(qiáng)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化形成的抑制作用目的:觀察血管周圍脂肪功能增強(qiáng)后對(duì)小鼠動(dòng)脈粥樣硬化病變發(fā)生發(fā)展的影響。方法:首先,構(gòu)建Pgc1α和Pgc1β基因敲除小鼠,檢測血管周圍脂肪中mitoNEET mRNA的表達(dá)情況及產(chǎn)熱能力的變化;其次,利用基因條件性敲除及重組方法,構(gòu)建棕色脂肪組織特異性過表達(dá)的人mitoNEET基因的小鼠,為了排除棕色脂肪中mitoNEET對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,將所有實(shí)驗(yàn)小鼠的背部棕色脂肪以外科手術(shù)的方式進(jìn)行切除,構(gòu)建血管周圍脂肪功能增強(qiáng)的小鼠模型(mitoNEET-Tg小鼠),并將mitoNEET-Tg小鼠置于寒冷的環(huán)境刺激下,研究其代謝率和血管周圍脂肪依賴性的產(chǎn)熱能力;最后,將mitoNEET-Tg小鼠與ApoE~(-/-)小鼠進(jìn)行雜交,將所有實(shí)驗(yàn)小鼠的背部棕色脂肪以外科手術(shù)的方式進(jìn)行切除,得到具有ApoE~(-/-)背景的血管周圍脂肪細(xì)胞特異性過表達(dá)mitoNEET基因的小鼠模型后(ApoE~(-/-)/mitoNEET-Tg小鼠),進(jìn)行冷環(huán)境刺激和高膽固醇飲食3個(gè)月,研究動(dòng)脈粥樣硬化病變情況。結(jié)果:Pgc1α和Pgc1β基因敲除小鼠血管周圍脂肪中mitoNEET mRNA表達(dá)下調(diào)且動(dòng)物對(duì)寒冷刺激敏感性增高;經(jīng)冷刺激后野生型小鼠血管周圍脂肪中mitoNEET mRNA表達(dá)升高;mitoNEET-Tg小鼠對(duì)冷刺激耐受性及全身代謝率增加,且血管周圍脂肪中產(chǎn)熱相關(guān)基因的表達(dá)明顯升高;與ApoE~(-/-)小鼠相比,ApoE~(-/-)/mitoNEET-Tg小鼠的血管周圍脂肪產(chǎn)熱功能增強(qiáng),且炎癥因子表達(dá)及局部炎癥細(xì)胞浸潤減少,主動(dòng)脈粥樣硬化病變程度顯著減輕。結(jié)論:血管周圍脂肪中的mitoNEET過表達(dá)能夠增強(qiáng)血管周圍脂肪產(chǎn)熱功能并使局部炎癥減輕,抑制動(dòng)脈粥樣硬化病變形成。第二部分血管周圍脂肪功能障礙對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化形成的促進(jìn)作用目的:觀察小鼠血管周圍脂肪缺失及功能障礙動(dòng)脈粥樣硬化病變形成的影響。方法:采用基因條件性敲除及重組方法,利用UCP-1作為啟動(dòng)子得到棕色脂肪特異性敲除PPARγ小鼠后,為了排除棕色脂肪中PPARγ對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,將所有實(shí)驗(yàn)小鼠的背部棕色脂肪以外科手術(shù)的方式進(jìn)行切除,構(gòu)建血管周圍脂肪特異性敲除PPARγ小鼠模型(BA-PPARγ-KO小鼠)。檢測BA-PPARγ-KO小鼠血管周圍脂肪的產(chǎn)熱能力、炎癥及產(chǎn)熱相關(guān)基因的表達(dá);將BA-PPARγ-KO小鼠與ApoE~(-/-)小鼠雜交,將所有實(shí)驗(yàn)小鼠的背部棕色脂肪以外科手術(shù)的方式進(jìn)行切除,得到ApoE~(-/-)背景下血管周圍脂肪特異性敲除PPARγ基因的小鼠模型(ApoE/BA-PPARγKO小鼠,DKO小鼠),經(jīng)高膽固醇飲食3個(gè)月后,研究動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展過程。結(jié)果:棕色脂肪特異性敲除PPARγ敲除導(dǎo)致血管周圍脂肪及肩胛間的棕色脂肪組織明顯缺失,對(duì)血管平滑肌及白色脂肪中的表達(dá)不產(chǎn)生影響;BA-PPARγ-KO小鼠血管周圍脂肪出現(xiàn)產(chǎn)熱功能障礙且炎癥因子表達(dá)及局部炎癥細(xì)胞浸潤增加;DKO小鼠動(dòng)脈粥樣硬化病變程度加重。結(jié)論:血管周圍脂肪特異性PPARγ基因敲除導(dǎo)致血管周圍脂肪缺失及產(chǎn)熱功能障礙,動(dòng)脈粥樣硬化病變程度加重,其機(jī)制與血液炎癥因子表達(dá)及主動(dòng)脈局部炎癥細(xì)胞浸潤增加有關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R543.5
【圖文】：