【摘要】：動脈粥樣硬化斑塊的形成是心血管疾病的主要病理之一。富集大量膽固醇和脂質的巨噬細胞(亦稱為泡沫細胞)是動脈粥樣硬化斑塊的重要組成成分。因此,維持巨噬細胞內膽固醇的動態(tài)平衡對于阻止動脈粥樣硬化斑塊及心血管疾病的發(fā)生發(fā)展至關重要。膽固醇逆轉運是體內膽固醇代謝的重要過程,能有效地防止冠心病的發(fā)生。 ATP結合盒轉運蛋白Al1(ATP-binding cassette transporter A1, ABCA1)對心血管系統(tǒng)的保護作用已在人類和動物模型中得到驗證。ABCA1利用ATP水解能量,主動、單向地將自由膽固醇和磷脂從巨噬細胞內運輸?shù)郊毎饽懝檀冀邮仗?是膽固醇外流與逆向轉運過程的關鍵第一步,對初生態(tài)HDL的形成及其代謝過程中起著至關重要的作用。細胞中ABCA1的水平主要通過轉錄來調節(jié),特別是通過配體激活的肝X受體,LXR(一種重要的轉錄因子)。 Teniposide和etoposide是目前已上市的兩種DNA拓撲異構酶Ⅱ的抑制劑。兩者的作用機制類似,均促使酶-DNA斷裂復合物的形成,使平衡反應趨向于酶-DNA斷裂復合物,延長其半衰期并使其穩(wěn)定�？蓴嗔褟秃衔锏男纬杉胺�(wěn)定存在促進了DNA的異常重組,從而啟動細胞凋亡程序而導致細胞死亡,因此,此類抑制劑臨床上可應用與腫瘤腫瘤。DNA拓撲異構酶Ⅱ與其抑制劑在腫瘤學和免疫學得到深入的研究,但是否在其他領域發(fā)揮功能尚不清晰。有報道發(fā)現(xiàn)etoposide可以顯著減緩兔中動脈硬化進程,但其機理不明,我們認為DNA拓撲異構酶Ⅱ的抑制劑可通過調節(jié)巨噬細胞膽固醇外流及相關分子的表達,從而抑制巨噬細胞泡沫化并發(fā)揮抗動脈粥樣硬化功能。在此文中,我們通過實驗證實DNA拓撲異構酶Ⅱ抑制劑teniposide和etoposide可以有效地誘導巨噬細胞自由膽固醇外流,這種誘導作用與巨噬細胞ABCA1mRNA和蛋白上調相一致。teniposide和etoposide可以誘導ABCA1啟動子活性,這種誘導作用與ABCA1啟動子上的LXRE密切相關,是以依賴LXR的方式上調ABCA1啟動子活性。同時EMSA實驗結果證實,teniposide和etoposide有效增強了LXRE-LXR/RXR復合體的形成。啟動子實驗及EMSA實驗結果證明teniposide和etoposide在轉錄水平上以LXR依賴的方式誘導ABCA1表達。同時,我們也證實了teniposide和etoposide可以誘導其它LXR靶基因ABCG1和FASN的表達。體內實驗證明teniposide和etoposide可以有效地誘導體內膽固醇由巨噬細胞向體外的逆轉運。 在本文中,我們還發(fā)現(xiàn)另外一類抗腫瘤藥物MEK1/2抑制劑PD98059和U0126亦可以很好地誘導體外和體內巨噬細胞ABCG1的表達和體內膽固醇外流。U0126亦可以很好地誘導動脈粥樣硬化斑塊處巨噬細胞中ABCG1的表達。 綜上所述,我們的研究結果證實teniposide和etoposide及其他抗腫瘤藥物可以誘導巨噬細胞膽固醇外流分子的表達及膽固醇外輸,抑制巨噬細胞內膽固醇的積累,細胞泡沫化與動脈粥樣硬化的發(fā)展。我們的工作一方面揭示了抗腫瘤藥物的新功能,另一方面為這類藥物潛在的新功能發(fā)揮提供了理論依據。
[Abstract]:The formation of atherosclerotic plaques is one of the major pathologies of cardiovascular diseases. Macrophages rich in cholesterol and lipids (also known as foam cells) are important components of atherosclerotic plaques. Therefore, maintaining the dynamic balance of cholesterol in macrophages can prevent atherosclerotic plaques and cardiovascular diseases. Reverse cholesterol transport is an important process of cholesterol metabolism and can effectively prevent coronary heart disease.
The protective effect of ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) on cardiovascular system has been demonstrated in human and animal models. ABCA1 actively and unilaterally transports free cholesterol and phospholipids from macrophages to extracellular cholesterol receiving and extracting by using ATP hydrolysis energy, which is cholesterol outflow and reverse. The key first step in the transport process plays a crucial role in the formation and metabolism of primary HDL. The level of ABCA1 in cells is regulated mainly through transcription, especially through ligand-activated liver X receptor, LXR (an important transcription factor).
Teniposide and etoposide are currently listed as two inhibitors of DNA topoisomerase II. Their mechanisms of action are similar, both of them promote the formation of enzyme-DNA breaking complex, make the equilibrium reaction tend to enzyme-DNA breaking complex, prolong its half-life and stabilize it. The formation and stabilization of breakable complex promote the abnormal weight of DNA. DNA topoisomerase II and its inhibitors have been extensively studied in oncology and immunology, but it is not clear whether etoposide can play a role in other fields. It has been reported that etoposide can significantly slow down the rabbit middle artery. We believe that the inhibitor of DNA topoisomerase II can inhibit macrophage foaming and play an anti-atherosclerotic role by regulating the cholesterol efflux and the expression of related molecules in macrophages. In this paper, we confirm that the inhibitors of DNA topoisomerase II, teniposide and etopo, can inhibit macrophage foaming and play an anti-atherosclerotic role. Both teniposide and etoposide can induce the activity of ABCA1 promoter, which is closely related to the LXRE of ABCA1 promoter and up-regulates the activity of ABCA1 promoter in a LXR-dependent manner. Teniposide and etoposide enhanced the formation of LXRE-LXR/RXR complex. Promoter and EMSA experiments showed that teniposide and etoposide induced ABCA1 expression in a LXR-dependent manner at the transcriptional level. Teniposide and etoposide also demonstrated that teniposide and etoposide could induce other LXR target genes ABCG1 and FASN. Experiments in vivo showed that teniposide and etoposide could effectively induce the reversal of cholesterol transport from macrophages in vivo to in vitro.
In this study, we also found that PD98059 and U0126, inhibitors of MEK1/2, could induce the expression of ABCG1 in macrophages in vitro and in vivo and cholesterol efflux in vivo. U0126 could also induce the expression of ABCG1 in macrophages in atherosclerotic plaques.
To sum up, our results confirm that teniposide and etoposide and other antineoplastic drugs can induce macrophage cholesterol efflux molecule expression and cholesterol efflux, inhibit macrophage cholesterol accumulation, cellular foaming and atherosclerosis. Our work reveals new antineoplastic drugs on the one hand. Function, on the other hand, it provides a theoretical basis for the potential new functions of these drugs.
【學位授予單位】：南開大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R96

【共引文獻】

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本文編號：2177139