揭示miR-26b缺失通过细胞特异性靶基因调控促进主动脉钙化的新机制

本研究针对血管钙化(VC)的早期分子机制展开探索，发现microRNA-26b(miR-26b)在主动脉钙化中的关键调控作用。通过单细胞转录组学(scRNA-seq)和micro-PET/CT成像技术，研究人员首次证实miR-26b缺失通过成纤维细胞(FBLs)释放Bmp4→平滑肌细胞(SMCs)中Smad1磷酸化→钙沉积的级联反应驱动主动脉微钙化，并验证了BMP受体抑制剂LDN-193189的治疗潜力，为主动脉疾病提供了新的治疗靶点。

　　

血管钙化是心血管疾病的重要危险因素，其发病机制复杂且治疗手段有限。在动脉壁中，异常的钙磷沉积会导致血管僵硬和功能受损，显著增加心肌梗死、心力衰竭等不良事件风险。尽管已知血管平滑肌细胞向成骨样细胞的转分化是核心病理过程，但驱动这一转变的早期分子事件仍不清楚。microRNA作为基因表达的关键调控因子，在心血管疾病中扮演重要角色，其中miR-26家族与血管稳态密切相关，但其在血管钙化中的作用尚未被探索。

爱丁堡大学/英国心脏基金会心血管科学中心的研究团队在《Cardiovascular Research》发表重要成果，首次揭示了miR-26b缺失通过细胞特异性机制促进主动脉钙化的全过程。研究人员采用多组学方法结合分子影像学，发现miR-26b在钙化主动脉组织中表达下调，其缺失会导致自发性年龄相关性主动脉微钙化。通过构建miR-26b基因敲除小鼠模型，结合单细胞转录组分析和网络药理学方法，研究团队系统阐明了FBLs-SMCs细胞互作在钙化起始中的关键作用，并验证了靶向干预这一通路的治疗潜力。

关键技术方法包括：1) CRISPR/Cas9构建miR-26bKO小鼠模型；2) ¹⁸F-NaF micro-PET/CT检测主动脉微钙化；3) 单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析主动脉细胞异质性；4) 人主动脉瘤组织样本验证临床相关性；5) 细胞共培养和条件培养基实验验证细胞间通讯机制。

3.1 miR-26b在钙化主动脉组织中表达下调
通过对主动脉瓣疾病患者的主动脉组织分析发现，中/高度钙化组miR-26b-5p表达显著低于低钙化组，且与钙化程度呈负相关。组织学分析显示钙化伴随胶原减少和糖胺聚糖(GAG)积累，提示细胞外基质重塑。

3.2 miR-26bKO小鼠出现自发性主动脉微钙化
CRISPR/Cas9构建的miR-26bKO小鼠在6月龄时主动脉出现显著微钙化，¹⁸F-NaF PET信号增强，伴随胶原沉积增加和血管硬度升高，但心脏结构和功能未受影响。

3.3 单细胞转录组揭示主动脉细胞组成变化
scRNA-seq分析鉴定出12个细胞簇，显示miR-26b缺失导致平滑肌细胞(SMCs)、内皮细胞(ECs)和成纤维细胞(FBLs)的基因表达谱显著改变，其中SMCs中转录调控相关通路最为富集。

3.4 网络分析鉴定细胞特异性调控机制
整合分析发现SMCs中BMP信号通路和成骨分化相关基因显著富集，关键节点Smad1在SMCs中特异性上调。实验验证显示miR-26b直接靶向抑制SMAD1表达，其缺失导致磷酸化Smad1(p-Smad1)在主动脉中膜SMCs中积累。

3.5 BMP信号和细胞间通讯异常
细胞互作分析显示miR-26bKO小鼠主动脉中FBLs通过分泌Bmp4激活SMCs中Smad1磷酸化。FBLs条件培养基可诱导SMCs钙沉积，这一效应可被BMP受体抑制剂LDN-193189阻断。

3.6 抑制ALK受体逆转微钙化
体内实验证实LDN-193189治疗显著减少miR-26bKO小鼠主动脉微钙化，降低p-Smad1水平，表明靶向干预细胞间通讯可逆转早期钙化进程。

3.7 miR-26b与SMAD1的临床相关性
人主动脉组织验证显示SMAD1表达与钙化程度正相关，与miR-26b-5p表达负相关，原位杂交证实miR-26b表达随钙化进展而下调。

这项研究首次系统阐明了miR-26b在血管钙化起始中的保护作用，揭示了FBLs-SMCs通过Bmp4-Smad1轴进行细胞间通讯的新机制。创新性发现包括：1) 鉴定miR-26b-Smad1作为血管钙化的关键调控轴；2) 阐明不同血管细胞在钙化中的特异性贡献；3) 证明早期微钙化的可逆性。研究不仅为理解血管钙化发病机制提供了新视角，更重要的是提出了靶向细胞间通讯的治疗策略，为开发主动脉疾病的新型干预手段奠定了理论基础。临床样本验证增强了发现的转化价值，而LDN-193189的治疗效果则为药物重定位提供了实验依据。这些发现对改善血管钙化患者的预后具有重要临床意义。