基于跨肠胆固醇排泄的非瑟酮降胆固醇功效及机制研究

Atherosclerosis is associated with severe cardiovascular disease, the leading cause of death worldwide. Hypercholesterolemia is the initial factor for atherosclerosis, which threaten life and health of human being severely. Therefore, stimulation of cholesterol excretion is the crucial way for cholesterol-lowering. Transintestinal cholesterol excretion (TICE) is now recognized as a safer and more efficient alternative route to the hepatobiliary pathway for removal of blood-derived free cholesterol, which is expected to become a new approach for cholesterol-lowering. Though a large number of animal experiments have indicated that many flavonoids can alleviate cardiovascular disease, the mechanisms remain elusive and results are not completely consistent. Our preliminary data suggested that the classical flavonoid compound fisetin could promote cholesterol efflux via its effectors PPARδ in Caco-2 cells. These results indicated that fisetin has a good cholesterol-lowering effect possibly by TICE pathway. Therefore, we propose to investigate the molecular mechaisms of fisetin regulating cholesterol transport in Caco-2 monolayers by PPARδ antagonist and PPARδ siRNA. In addition, the regulatory effects and mechanisms of fisetin on TICE pathway will be investigated in hypercholesterolemia mice model. The findings of this proposal could provide a novel molecular target for the nutritional intervention and treatment of atherosclerosis.

动脉粥样硬化导致的心血管疾病是全球的首要死因。血液胆固醇过高是动脉粥样硬化的始动因素，促进胆固醇外排是降低胆固醇的中心环节。除胆汁途径胆固醇逆转运外，跨肠胆固醇排泄（TICE）是清除血液游离胆固醇更安全且高效的一条胆固醇外排新途径，有望成为降低胆固醇的新策略。大量动物实验表明，多种天然黄酮类化合物能有效缓解心血管疾病，但效果不一致且机制不完全清楚。项目组前期发现典型的黄酮类分子非瑟酮能促进Caco-2细胞胆固醇外排，并揭示其效应分子PPARδ，提示非瑟酮可能通过调控TICE降低胆固醇。本项目拟采用Caco-2细胞单层模型，结合PPARδ抑制剂及PPARδ-siRNA，探索非瑟酮调控胆固醇跨膜转运的作用靶点及分子机制；通过非瑟酮干预高胆固醇血症模型小鼠，探究非瑟酮对TICE的调控功效。项目预期结果将为动脉粥样硬化的营养干预与治疗提供新的分子靶标。

动脉粥样硬化（Atherosclerosis，AS）导致的心血管疾病是全球居民的首要死亡原因，发病率和死亡率仍不断升高。体内胆固醇代谢紊乱是AS的始动因素。过量的胆固醇会引起高胆固醇血症，促进血管腔壁血脂沉积，引发AS。诸多研究揭示天然黄酮类化合物能有效缓解心血管疾病，课题组前期研究发现非瑟酮能有效降低胆固醇水平，但其作用机制尚不完全明确。本项目采用高胆固醇血症小鼠模型，探究了非瑟酮降低胆固醇及对跨肠胆固醇排泄（Transintestinal cholesterol excretion，TICE）途径的调控作用。进一步采用Caco-2细胞单层模型，结合PPARδ抑制剂，探索非瑟酮调控TICE的作用靶点及分子机制，为寻找降低胆固醇的营养干预策略提供新的分子靶点，为AS防治提供新思路。.体内实验结果显示非瑟酮显著降低高胆固醇血症小鼠的血清胆固醇水平，缓解肝脏内脂质积累；在体肠灌注实验结果表明非瑟酮促进了荧光胆固醇通过跨肠胆固醇排泄（TICE）途径排出，并有效上调了肠组织中胆固醇外排相关基因的表达，抑制了胆固醇吸收相关基因拨打。.体外采用了Caco-2细胞和高胆固醇诱导的Caco-2细胞模型，非瑟酮显著降低了细胞中胆固醇水平，促进胆固醇外排，抑制其胞内积累。RT-qPCR和Western blot结果显示非瑟酮上调了细胞中胆固醇外排分子LDLR、ABCB1、ABCG5、ABCG8的mRNA和蛋白表达水平，降低了PCSK9基因和蛋白表达，并抑制了肠道胆固醇吸收蛋白NPC1L1表达。进一步通过特异抑制剂和分子对接证实PPARδ是非瑟酮促进TICE的关键靶受体。该研究充分证实非瑟酮通过PPARδ受体增强TICE，降低机体胆固醇。.在完成本项目主要研究内容的基础上，我们研究发现非瑟酮能够激活PI3K/AKT/CREB通路改善高糖诱导的神经元损伤。筛选研究发现高良姜素是有效的铁死亡抑制剂，能够通过PI3K/Akt途径抑制铁死亡发生，改善缺血再灌注诱导的小鼠肝损伤，该研究为我们后续深入探究植物化合物的生理功能提供了方向。.综上，本项目利用细胞和小鼠模型，揭示了黄酮化合物非瑟酮降胆固醇的新机制，为胆固醇代谢相关疾病的靶向治疗提供了理论依据，同时丰富了黄酮化合物的生物活性。

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