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目的:研究Paraoxoanse(PON)基因簇对小鼠动脉粥样硬化的作用及其机制背景:动脉粥样硬化(AS)及其并发症严重危害人类健康。氧化性低密度脂蛋白(OxLDL)是重要的致AS因子,不但促进AS的发生和发展,还促进AS斑块的破裂。AS斑块破裂是AS并发症及致死致残的重要原因。OxLDL对整个动脉壁都有致AS作用,也可促使巨噬细胞成为斑块的成分和炎症中心。PON在基因组中以基因簇的形式存在,单个PON1、PON2和PON3转基因通过抑制OxLDL的作用而抑制AS。但是整个PON基因簇对AS尤其是斑块稳定性的作用还不明确。材料和方法:研究建立了人PON基因簇的转基因C57BL/6J小鼠,杂交到Apo E纯合缺失背景,并以高脂饮食分别喂食10周或16周诱导AS的发生。诱导结束后首先检测并比较转基因组和野生对照组的体重、血脂、血压等系统因素,之后处死两组小鼠取其完整动脉进行油红0染色并以Image Pro软件进行双盲定量比较两组小鼠AS发生程度。同时取两组小鼠的心脏以主动脉瓣为标记进行石蜡切片,HE染色进行组织学分析,免疫组化标记主动脉根部斑块的平滑肌细胞和巨噬细胞,并以免疫组化原位检测斑块内MMP-9的表达,比较分析两组斑块在稳定性方面的组织学差别。取两组小鼠的血清以Elisa检测ICAM-1及MCP-Ⅰ。同时在细胞水平,取两组小鼠的腹腔原代巨噬细胞进行氧化应激、炎症、泡沫细胞形成检测。结果:本研究共建立5株不同拷贝数的转基因小鼠,转入的三个基因家族成员的组织表达谱与小鼠内源性PON一致。PON基因簇转基因鼠无明显异常,体重、血脂、血糖也无异常。选择高拷贝的第二株转基因小鼠进行动脉粥样硬化诱导实验。经过10周诱导,发现雌性和雄性转基因组AS形成程度分别比对照组减少23.5%和33.9%,而其体重、血脂、血糖等系统因素没有明显差异。经过16周诱导,在体重、血脂、血压等系统因素无明显差异的同时,雌性和雄性转基因组AS程度分别比对照组减少33.3%和27.7%,组织学分析发现对照组小鼠的斑块内不但平滑肌增殖和巨噬细胞浸润程度明显比转基因组小鼠严重,而且MMP-9的丰度显著高于转基因组,结合HE染色显示示的转基因组斑块中纤维帽较厚、脂核较小及炎性细胞浸润较少的特点,提示的高脂诱导的AS斑块在转基因组中更具稳定性。同时发现转基因组HDL较对照组能更显著地抑制LDL的氧化。而且高脂诱导AS后,转基因组小鼠的血浆MCP-Ⅰ和ICAM-1水平明显低于对照组。比较两组小鼠腹腔原代巨噬细胞对OxLDL刺激的反应,发现PON基因簇的表达可以抑制刺激导致的氧化应激、炎症、泡沫细胞形成及MMP-9的表达。结论:PON基因簇不但可以抑制血清oxLDL及其导致的炎症反应,而且可以抑制OxLDL诱导的巨噬细胞促AS反应。从而抑制动脉粥样硬化的发生发展,并稳定斑块。因此,提高PON基因簇的表达和活性可能成为防治动脉粥样硬化的有用手段。