抑制DNA拓扑异构酶Ⅱ调节肝脏胆固醇酯转运蛋白表达并促进胆固醇外输

发布时间：2019-06-03 06:31

【摘要】：心血管疾病是威胁人类健康和生命的一个全球性疾病。动脉粥样硬化(atherosclerosis)作为心血管疾病的主要病理基础之一,是一种在动脉部位发生的经脂质累积、炎症反应、细胞坏死和纤维化等阶段的复杂病理过程。其中,脂质代谢的异常对于动脉粥样硬化发生和发展起着关键的作用。因此,促进体内的胆固醇的转运代谢、降低脂质水平等对动脉粥样硬化的防治具有十分重要的意义。胆固醇酯转运蛋白(CETP)能够将高密度脂蛋白(HDL)上的胆固醇酯转运到apoB载脂蛋白,如低密度脂蛋白(LDL)和极低密度脂蛋白(VLDL)上,并将这些载脂蛋白上的甘油三酯交换到HDL上。交换到LDL等载脂蛋白上的胆固醇能够进一步通过肝脏上的LDL受体(LDLR)被转运回肝脏代谢。此外,CETP还能够直接通过影响肝脏对胆固醇非受体依赖的选择性吸收而促进胆固醇向肝脏的转运。因此CETP对于促进胆固醇的转运和代谢具有非常重要的作用。CETP主要在肝脏中表达的并分泌到血浆中,从而通过与HDL和LDL等载脂蛋白相互作用完成胆固醇转运功能。由于CETP启动子上存在着受体激活转录因子-肝X受体(LXR)的反应元件(LXRE),因此,CETP的表达能够在转录水平被LXR所调控。DNA拓扑异构酶ⅡA和ⅡB(Topo Ⅱ)广泛表达,对于改变DNA复制过程中的拓扑结构、基因转录和有丝分裂中的姐妹染色单体分离等具有关键作用。由于DNA拓扑异构酶Ⅱ对于细胞的生存非常重要,而且在癌细胞中往往存在高表达的DNA拓扑异构酶Ⅱ活性,因此,Topo Ⅱ也被视为癌症治疗的有效分子靶点,并以此开发出如Etoposide(VP-16)和Teniposide(VM-26)等DNA拓扑异构酶抑制剂,作为多种癌症治疗的药物。尽管Etoposide和Teniposide在癌症生物学和免疫学中的功能已经非常明确,但在其他疾病领域中的作用却尚不明确。有报道指出Etoposide能够有效抑制高胆固醇喂食的兔子中动脉粥样硬化斑块的形成,但具体作用机制却不清楚。我们认为DNA拓扑异构酶Ⅱ抑制剂很可能是通过影响胆固醇的转运代谢,从而起到抗动脉粥样硬化作用的。因此,在本研究中,我们着重探讨了抑制DNA拓扑异构酶Ⅱ是否能通过调节肝脏中的CETP表达而影响体内胆固醇的代谢及其调控CETP的可能作用机制。我们发现在人源肝细胞系HepG2细胞中通过Etoposide和Teniposide抑制拓扑异构酶Ⅱ或者用siRNA抑制拓扑异构酶Ⅱ的表达均能够明显诱导CETP的蛋白表达和分泌。与此同时,抑制拓扑异构酶Ⅱ还能够诱导CETP mRNA的表达,并增加CETP启动子的活性。这说明Etoposide和Teniposide能够在转录水平上诱导CETP表达。当我们用siRNA抑制LXR表达时发现,在LXR被抑制时Etoposide和Teniposide无法发挥对CETP的诱导作用,说明拓扑异构酶Ⅱ抑制剂对CETP的诱导作用是依赖于LXR的存在。我们进一步对这种诱导作用的机制进行研究并发现,Etoposide和Teniposide能够诱导LXRα的总蛋白表达,并促进LXRα和LXRβ的核转移。此外,我们还发现Etoposide和Teniposide还能够下调LXR转录抑制因子RIP140的表达。因此,Etoposide和Teniposide是通过激活LXR通路来促进CETP表达激活的。在体内实验中,我们用Teniposide皮下注射CETP转基因小鼠,发现Teniposide能够在一定程度上改善小鼠的血脂水平,并诱导小鼠肝脏CETP的表达。在体内胆固醇外流实验中我们还发现Teniposide能够显著促进CETP转基因小鼠体内的胆固醇外流。综上所述,我们的研究证实了DNA拓扑异构酶Ⅱ抑制剂Etoposide和Teniposide能够诱导胆固醇代谢的重要载脂蛋白CETP表达,体内CETP的表达能够进一步促进胆固醇的逆转运,从而降低体内外周组织胆固醇水平,降低动脉粥样硬化的风险。我们的工作揭示了拓扑异构酶Ⅱ抑制剂在脂代谢调控方面的新功能,也为该类药物在动脉粥样硬化防治领域的研究应用提供了新的理论依据。
[Abstract]:Cardiovascular disease is a global disease that threatens human health and life. Atherosclerosis, one of the main pathological bases of cardiovascular disease, is a complex and pathological process in the stages of lipid accumulation, inflammatory reaction, cell necrosis and fibrosis in the arterial part. Among them, the abnormal lipid metabolism plays a key role in the occurrence and development of atherosclerosis. Therefore, it is of great significance to promote the transport and metabolism of cholesterol in the body and to reduce the lipid level and so on. The cholesteryl ester transport protein (CETP) can transport the cholesteryl ester on high-density lipoprotein (HDL) to apoB apolipoprotein, such as low-density lipoprotein (LDL) and very low-density lipoprotein (VLDL), and exchange the triglycerides on these apolipoprotein to HDL. Cholesterol exchanged on the apolipoprotein, such as LDL, can be further transferred back to the liver by the LDL receptor (LDLR) on the liver. In addition, CETP can promote the transport of cholesterol to the liver directly by selectively absorbing the liver's non-receptor-dependent dependence on cholesterol. CETP plays a very important role in promoting the transport and metabolism of cholesterol. CETP is mainly expressed in the liver and secreted into the plasma, thereby completing the cholesterol transport function by interacting with an apolipoprotein such as HDL and LDL. As a result of the presence of a receptor-activated transcription factor-hepatic X receptor (LXRE) on the CETP promoter, the expression of CETP can be regulated at the transcription level by LXR. DNA topoisomerase 鈪，

本文编号：2491737