《紫薯花青素調控內皮細胞老化的分子機制研究》是依託江蘇師範大學，由孫春輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：紫薯花青素調控內皮細胞老化的分子機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫春輝
- 依託單位：江蘇師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
血管內皮細胞的老化可以誘發動脈硬化等衰老相關疾病，但老化的分子機制尚不明確。本課題組研究表明，caveolin-1和膜整聯蛋白β4參與內皮細胞的老化，紫薯花青素(PSPC)可以延緩動脈硬化斑塊的內皮老化，我們推斷PSPC可能通過二者調控內皮細胞的衰老。為驗證這一假設，我們擬進行以下研究：(1)利用動脈硬化小鼠模型和人臍靜脈血管內皮細胞培養體系，檢測PSPC能否抑制內皮細胞老化；(2)檢測PSPC對老化內皮和斑塊中caveolin-1和膜整聯蛋白β4的影響，分析過表達或敲除該基因後對PSPC調控作用的影響，初步判斷PSPC是否通過二者調控內皮細胞老化；(3)分析caveolin-1與膜整聯蛋白β4在內皮老化中的相互關係，並靶向下游信號，檢測PSPC對其定位及活化的影響，最終提出PSPC調控內皮細胞老化的可能分子機制。為闡明內皮細胞老化分子機制提供實驗依據，同時為內皮老化相關疾病的治療提供新的靶點。
結題摘要
在本項目中，我們以類黃酮物質包括紫甘薯花青素(PSPC)、槲皮素、葛根素和曲克蘆丁為研究工具，探討了內皮老化在II型糖尿病等代謝相關疾病中引發心血管疾病的發病機制。我們發現，高脂飼料餵養可以導致小鼠產生胰島素抵抗，引發糖尿病，在這一過程中，出現動脈粥樣硬化，並伴隨內皮層的老化；PSPC可以通過抑制內皮的老化延緩動脈粥樣硬化的發生。體外實驗以高濃度的葡萄糖處理人臍靜脈血管內皮細胞(HUVEC) 誘導細胞老化為模型，發現PSPC可以延緩內皮細胞的早衰，並促進內皮功能的恢復；而胞內的活性氧水平也被PSPC抑制；鑒於活性氧可以激活炎性小體並促進細胞的老化，我們進一步探討了炎性小體在PSPC抑制內皮細胞老化中的作用。我們發現PSPC可以抑制NLRP3炎性小體的活性；敲低NLRP3或其下游的IL-1β的基因表達可以抵抗高糖引發的內皮老化；而誘導劑激活NLRP3後，PSPC不能抑制內皮的早衰，表明PSPC抑制內皮早衰是NLRP3依賴的。這一現象同樣發生在槲皮素、葛根素和曲克蘆丁抑制內皮老化的過程中，說明多種類黃酮可以靶向NLRP3炎性小體抑制內皮細胞老化。此外，進一步的研究表明，在PSPC抑制內皮細胞老化的過程中，細胞自噬被激活。阻斷或激活老化內皮細胞自噬水平後可以干擾或增強PSPC抑制內皮老化的能力。同時NLRP3的變化與細胞自噬存在負相關性，PSPC可以通過誘導細胞自噬，降解NLRP3炎性小體來抑制內皮細胞的老化。另外，PSPC能夠降低高糖引起的FAK和caveolin-1水平，但是這種變化與細胞自噬可能不存在關聯。綜上，我們的研究為代謝紊亂條件下靶向內皮老化來治療動脈粥樣硬化等心血管疾病提供了工具和策略。
