一、背景介绍
动脉粥样硬化性心血管疾病是全球范围内人类死亡的主要原因,其主要危险因素包括高血压、高血脂、糖尿病、肥胖、遗传因素及大量吸烟等。根据中国卫生部2008年发布的第三次全国城乡居民死亡原因普查,死于动脉粥样硬化导致的心脑血管疾病的人数约占总死亡人数的30%[1]。大约75%的急性冠状动脉综合征和60%的颈动脉疾病是由动脉粥样硬化易损斑块造成的[2,3]。动脉粥样硬化是动脉壁上沉积的一层包括胆固醇结晶在内的粥样物质,其使动脉弹性降低、官腔变窄,常导致心肌梗死、脑卒中等致死性疾病的发生。动脉粥样硬化是由多因素共同作用引起的,其发病机制复杂,主要包括血管内皮细胞损伤、脂质代谢异常、血流动力学损伤、遗传、物理化学损伤,多种因素交叉作用于血管壁,导致血管壁慢性炎症的发生,平滑肌细胞迁移和增殖,不稳定斑块纤维帽破裂和血栓形成,最终形成动脉粥样硬化[4]。
动脉粥样硬化病灶部位新生血管的形成对斑块生长和斑块的稳定性有重要影响,此外也参与血栓栓塞过程。在多种动物模型中,抑制血管生成的药物可以有效地减缓动脉粥样硬化进程。在病灶部位,相对缺氧、炎症、氧化应激等局部条件会诱导经典、非经典的血管生成因子,促进血管滋养管形成血管。新生血管会增加病灶部位氧气和营养物质的流动,从而促进斑块发展和重构。但是,由于新生的毛细血管不够成熟,会引起斑块内出血,导致斑块不稳定而破裂,诱发如突发性心肌梗塞、不稳定心绞痛和痛风等并发症[5]。
锌指转录因子-Snail是真核生物中广泛存在的一类调控基因转录的结合蛋白,它在上皮间质转化过程中发挥重要作用,参与调控胚胎发育和肿瘤发生过程。有研究表明,内皮细胞中特异性敲除Snail基因会导致胚胎死亡(死于胚胎发育期第12.5天),其致死原因是严重的心血管发育缺陷[6]。为了进一步研究内皮源性Snail基因在病理性血管生成中的作用,本实验室构建了他莫昔芬诱导的Snail基因条件性敲除小鼠,并与研究动脉粥样硬化的经典动物模型ApoE-/-转基因小鼠杂交,高脂饲料喂养获得的转基因小鼠,建立颈总动脉损伤加速型动脉粥样硬化小鼠模型[7],考察Snail基因对动脉粥样硬化发展进程中斑块内血管生成及斑块稳定性的影响。
二、拟研究的问题:
阐明Snail基因对内皮细胞-基质相互作用的调控。考察Snail敲除对内皮细胞的基质降解活性的影响,对三维血管生成、主动脉环血管出芽、以及动脉粥样硬化斑块内血管生成及斑块稳定性等的影响。
三、计划的实验内容简述:
1.构建转基因小鼠模型。
(1)他莫昔芬诱导的Snail基因条件性敲除小鼠的构建:构建VE-Cadherin-CreERT2 /SNfl/fl他莫昔芬(tamoxifen)条件性诱导敲除小鼠,并进一步与Rosa26TdTomato/wt报告基因小鼠杂交获得下列基因型小鼠:CreERT2-/SNfl/fl/RosaTdT/wt、CreERT2 /SNfl/wt/RosaTdT/wt、CreERT2 /SNfl/fl/RosaTdT/wt。6周龄小鼠给予他莫昔芬(隔天给药,共7次),分别获得SNfl/fl(野生型,Wt)、SNi△EC/fl/RosaTdT/wt(杂合型,Het)及SNi△EC/i△EC/RosaTdT/wt(诱导的条件型敲除性,iCKO)小鼠,荧光追踪他莫昔芬诱导的Cre重组酶表达的内皮细胞(该细胞显示红色荧光且Snail1基因被特异性敲除)。
