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背景:氧化应激参与了机体多种代谢和信号通路的调控,与动脉粥样硬化(As)类疾病密切相关,维持机体正常的氧化还原平衡对于As的机制研究和干预控制具有重要意义。甲硫氨酸(Met)是蛋白质中极易被氧化的残基之一,它的氧化修饰参与了蛋白生理功能的调节以及多种渐进性疾病的发生。甲硫氨酸亚砜还原酶A (MsrA)能特异性地还原Met氧化产物——甲硫氨酸亚砜(MetSO),是一类进化保守、普遍存在的细胞内抗氧化酶。方法:构建含hMsrA的pWPI重组慢病毒载体,以含绿色荧光蛋白GFP的空载体为对照,分别与包装质粒A8.91和包膜质粒pD2G共转染293t细胞系,包装病毒颗粒,高速离心浓缩后检测病毒滴度。体外实验:将慢病毒颗粒以适宜的MOI (Multiplicity of infection)感染小鼠原代腹腔巨噬细胞和传代RAW264.7巨噬细胞系,观察高表达hMsrA对oxLDL刺激下巨噬细胞生物学功能的影响。采用油红O染色评价细胞泡沫化状态:荧光探针DCF检测细胞ROS水平;ELISA法检测炎症因子TNF-α、IL-6的分泌;RT-PCR和Western Blotting方法检测脂质转运相关蛋白ABCA1、ABCG1、SRBI和LXR的转录和表达水平。体内实验:慢病毒载体体外感染小鼠骨髓造血干细胞(HPCs),通过骨髓移植技术将其回输到apoE-/-受体鼠中,小鼠高脂饮食12周后安乐死,检测小鼠血浆脂质含量(TC、 TG)、炎症水平(TNF-α、IL-6、MCP-1)、抗氧化酶活性(PON1、SOD)及HPCs和脾脏中hMsrA表达水平。并通过对小鼠主动脉窦的冰冻切片及油红O染色,胸腹主动脉段en face剖面分析,评价hMsrA对动脉粥样斑块的影响。结果:成功构建慢病毒颗粒LV-hMsrA,基因测序及蛋白印迹法分别证实了目的蛋白hMsrA的碱基序列和蛋白表达均没有发生突变。氧化应激条件下,巨噬细胞高表达hMsrA可以显著降低细胞内的脂质沉积和ROS水平,抑制细胞炎症因子IL-6和TNF-a的分泌(P<0.05)。与LV-GFP组细胞相比,LV-hMsrA组细胞的脂质转运相关蛋白ABCG1、LXR、ABCA1和SRBI的mRNA和蛋白水平都有显著提高(P<0.05)。而无刺激培养下,细胞内高表达hMsrA对ABCA1、 ABCG1、SRBI和LXR均没有影响(P>0.05)。动物实验中,apoE-/-小鼠接受骨髓移植14周后,目的蛋白hMsrA仍在小鼠体内稳定表达。与对照组相比,巨噬细胞高表达hMsrA的apoE-/-小鼠其主动脉粥样斑块沉积减缓,血清抗氧化蛋白PON1和SOD的活性增加,血清炎症因子MCP-1的含量降低(P<0.05)。而主动脉窦的脂质沉积、血脂水平(TC、TG)、血清IL-6和TNF-α在LV-hMsrA组和LV-GFP小鼠之间没有显著差异(P>0.05)。结论:巨噬细胞高表达hMsrA可以降低细胞炎症水平和ROS水平,并通过调控细胞脂质内外流途径抑制巨噬细胞泡沫化过程。apoE-/-小鼠中巨噬细胞源性hMsrA高表达也可能通过改变血管壁局部和整体的氧化、炎症状态而减缓动脉粥样斑块的进程。