酪蛋白激酶2相互作用蛋白-1（CKIP-1）调控小鼠动脉粥样硬化并钙化的机制研究

Calcification is an important marker of coronary atherosclerosis (AS). The significance of calcification progression in the treatment of coronary heart disease is paradox: previous study suggest that calcification is a predictor of cardiovascular events. However, our study revealed that the main precursor of calcification is necrotic core; calcification is related to plaque shrinkage and stability. The mechanism of calcification has still not been elucidated: previous studies suggested that calcification progression is similar to the process of ossification. CKIP-1 is a newly discovered protein and is able to regulate macrophage polarization and ossification. Based on preliminary research results, we propose that CKIP-1 may activate the M1 macrophages polarization and promote the formation of calcification by negative regulation of PI3K/Akt pathway, which will lead to plaque shrinkage and stability. This study firstly confirmed the correlation between CKIP-1 and calcification progression by ApoE and CKIP-1 double knockout mice AS model in animal tissues level; then demonstrate the role of CKIP-1 in intimal calcification process by regulating macrophage polarization in cell level; finally investigate the role of CKIP-1 in the regulation of macrophage polarization by the PI3K/Akt pathway in molecular level.

钙化是冠状动脉粥样硬化（AS）的重要标志，其在冠心病防治中的意义存在矛盾之处：既往研究提示钙化是心血管事件的危险因素。而我们前期发现：钙化形成的主要前体物质是坏死核心组织；钙化进展伴随斑块回缩与稳定。钙化的分子机制也未阐明：钙化是类似于骨化的主动发生过程，CKIP-1是一种新的胞内蛋白，可调节巨噬细胞（Mø）极化和骨化。根据前期基础，我们提出CKIP-1通过负调控PI3K/Akt通路激活M1极化，促进钙化形成，导致斑块回缩和稳定。本研究通过ApoE和CKIP-1基因双敲除小鼠AS模型，动物组织水平证实CKIP-1与动脉内膜钙化的形成与斑块回缩相关；然后在体外分别诱导巨噬细胞M1/M2极化，细胞水平证实CKIP-1通过调控Mø极化参与动脉内膜钙化的形成；最后应用特异性阻断剂，探讨CKIP-1通过负反馈PI3K-Akt信号通路调控巨噬细胞极化。以期为临床稳定斑块，治疗冠心病提供靶点。

研究背景 冠状动脉疾病是世界范围内死亡的主要原因。人类冠状动脉粥样硬化斑块的病理生理机制尚未完全阐明。钙化是冠状动脉粥样硬化的重要标志，但其发生发展的调控机制仍未阐明，其在冠心病防治中的意义存在矛盾之处：既往研究提示钙化是心血管事件独立的危险因素。而我们前期通过发现：人冠状动脉粥样斑块钙化形成的主要前体物质是坏死核心组织；钙化的进展伴随斑块的回缩与稳定、管腔的扩大，提示钙化可能是斑块稳定的一种方式。因此，阐明钙化在斑块稳定中的作用及其可能的分子机制，可能为寻找新的冠心病治疗靶点，降低心血管死亡率，提供理论依据和研究基础，具有重要的科学意义和临床价值。 .主要研究内容 第一部分 应用CKIP-1基因敲除小鼠模型，在动物组织水平上证实CKIP-1与动脉内膜 钙化灶的形成和斑块回缩相关；第二部分 在CKIP-1基因敲除小鼠模型基础上，分离和培养骨髓来源巨噬细胞，体外分别诱导巨噬细胞M1/M2极化，检测其下游骨化相关蛋白的表达，细胞水平证实CKIP-1通过调控巨噬细胞极化状态参与动脉内膜钙化灶的形成；第三部分CKIP-1通过负反馈PI3K-Akt信号通路调控巨噬细胞极化。 .重要结果 （1）提出“CKIP-1可能通过负调控PI3K/Akt通路，激活巨噬细胞M1极化过程，促进动脉粥样硬化内膜钙化灶的形成，而后者导致斑块回缩和管腔扩大”的研究假说，采用小鼠 CKIP-1基因敲除模型，及在动物组织、细胞和分子水平深入探讨CKIP-1及PI3K/Akt在动脉内膜钙化灶及斑块回缩发生中的作用机制，为阐明冠脉钙化灶的临床意义提供理论依据。（2）应用成果：利用CKIP-1基因敲除小鼠模型以及PI3K特异性阻断剂LY294002，从不同角度探讨CKIP-1及 PI3K/Akt在动脉内膜钙化灶及斑块回缩发生中的作用机制，有望为促进冠脉内膜钙化灶的进展及促进斑块回缩探索新靶点，为新药开发提供线索，具有潜在的临床应用前景。

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