HSYA通过激活自噬作用,经由NLPR3/IL-1β/PCSK9信号通路抑制LPS诱导的血管平滑肌细胞(VSMC)来源的泡沫细胞形成

《Chinese Medical Journal》:HSYA inhibits LPS-induced VSMC-derived foam cell formation through the NLPR3/IL-1β/PCSK9 signaling pathway via activation of autophagy

【字体: 时间:2025年11月02日 来源:Chinese Medical Journal 7.3

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  羟基红花黄色素A通过激活自噬抑制NLRP3炎症小体活化,调控PCSK9/LDLR表达从而抑制血管平滑肌细胞泡沫细胞形成,为动脉粥样硬化治疗提供新策略。

  动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)是大多数心血管疾病(Cardiovascular Diseases, CVDs)的病理基础,也是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因之一。作为一种复杂的疾病,AS涉及多种机制的相互作用,包括炎症反应、脂质代谢异常以及细胞表型转变等。近年来,研究发现血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells, VSMCs)的表型转换在AS的发展过程中起着关键作用。VSMCs在正常情况下具有维持血管结构和功能的功能,但在AS的病理过程中,它们可以转变为类似巨噬细胞的形态,形成泡沫细胞(Foam Cells),从而加速动脉粥样斑块的形成和进展。

泡沫细胞的形成通常与脂质的异常积累有关。当VSMCs摄取过量的低密度脂蛋白(Low-Density Lipoprotein, LDL)后,这些细胞会经历表型变化,最终转变为泡沫细胞。泡沫细胞不仅在动脉粥样斑块的形成中扮演重要角色,还通过促进炎症反应、抑制脂质清除以及加剧细胞死亡等方式,进一步推动AS的恶化。因此,研究如何有效抑制VSMC来源的泡沫细胞形成,成为探索AS治疗策略的重要方向。

在众多与AS相关的分子机制中,PCSK9(Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Type 9)的作用尤为突出。PCSK9作为一种丝氨酸蛋白酶,主要通过促进低密度脂蛋白受体(Low-Density Lipoprotein Receptor, LDLR)的降解,从而减少细胞表面LDLR的表达,降低LDL的清除效率,导致血浆中LDL-胆固醇(LDL-C)水平升高。高LDL-C水平是AS发生发展的核心风险因素之一。因此,抑制PCSK9的表达或功能,被认为是一种有潜力的治疗策略,可以改善脂质代谢并减少AS的发生。

与此同时,自噬(Autophagy)作为一种细胞自我降解机制,在AS的病理过程中也发挥着重要作用。自噬通过清除细胞内多余的脂质和受损的细胞器,有助于维持细胞的稳态,减少泡沫细胞的形成。研究表明,自噬的激活能够显著抑制NOD-like receptor protein 3(NLRP3)炎症小体的激活,从而减少炎症因子如IL-1β、IL-6和TNFα的释放。这些炎症因子不仅促进泡沫细胞的形成,还进一步加剧AS的进展。因此,激活自噬被认为是一种有效的干预手段,能够从多个层面抑制AS的发展。

羟基红花黄色A(Hydroxysafflor Yellow A, HSYA)是一种从红花中提取的主要活性成分,被广泛用于治疗心血管疾病。HSYA具有多种生物活性,包括抗氧化、抗炎以及促进自噬等作用。已有研究表明,HSYA能够通过调控NLRP3炎症小体的激活,减少炎症反应并改善心血管健康。然而,HSYA在抑制VSMC来源泡沫细胞形成中的具体作用机制尚未完全阐明。

本研究旨在探讨HSYA对VSMC来源泡沫细胞形成的影响及其潜在的分子机制。我们采用脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)和自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine, 3-MA)作为刺激因素,诱导VSMCs发生表型转变并形成泡沫细胞。通过细胞活力检测、油红O染色(Oil Red O Staining)以及自噬相关分子的表达分析,我们评估了HSYA对泡沫细胞形成和自噬活动的调控作用。实验结果表明,HSYA能够显著降低LPS诱导的泡沫细胞形成,并通过激活自噬,减少NLRP3炎症小体的激活和IL-1β的释放,从而抑制PCSK9的表达并促进LDLR的表达。

具体而言,HSYA通过调控自噬相关蛋白如Beclin 1、p62和LC3的表达,增强了自噬活性。这不仅有助于清除细胞内的脂质沉积,还能够减少炎症因子的释放,从而抑制泡沫细胞的形成。此外,HSYA还通过抑制NLRP3炎症小体的激活,进一步降低PCSK9的表达,减少LDL-C的积累,从而延缓AS的发展。这一发现表明,HSYA可能通过激活自噬,调控NLRP3/IL-1β/PCSK9信号通路,从而发挥其在AS治疗中的作用。

本研究的实验设计充分考虑了HSYA在不同条件下的作用效果。我们首先通过细胞活力检测确定了HSYA的最佳处理浓度和时间,即30 μmol/L和24小时。随后,我们利用油红O染色评估HSYA对泡沫细胞形成的影响,并结合自噬抑制剂3-MA,进一步验证HSYA对自噬的调控作用。结果显示,HSYA能够显著抑制LPS和3-MA诱导的泡沫细胞形成,并通过增强自噬活性,减少脂质沉积和炎症反应。

在分子机制层面,我们通过Western blotting和qPCR等技术,检测了NLRP3炎症小体相关蛋白(如NLRP3、ASC和Caspase-1)以及PCSK9和LDLR的表达变化。实验数据表明,HSYA能够显著抑制NLRP3、ASC和Caspase-1的表达,同时促进LDLR的表达并抑制PCSK9的表达。这些结果进一步支持了HSYA通过调控自噬和NLRP3/IL-1β/PCSK9信号通路,来抑制泡沫细胞形成和AS进展的假设。

此外,我们还发现,HSYA在抑制泡沫细胞形成的过程中,可能通过多种机制协同作用。一方面,HSYA能够激活自噬,从而促进脂质的清除,减少泡沫细胞的形成;另一方面,HSYA能够抑制NLRP3炎症小体的激活,减少炎症因子的释放,从而降低AS的炎症反应。这两方面的机制共同作用,使得HSYA在抑制AS方面表现出显著的潜力。

本研究的结果不仅揭示了HSYA在抑制VSMC来源泡沫细胞形成中的作用,还为其在AS治疗中的应用提供了理论依据。HSYA作为一种天然来源的化合物,具有良好的安全性和生物活性,其在心血管疾病治疗中的潜力值得进一步探索。未来的研究可以围绕HSYA在不同病理条件下的作用机制,以及其与其他治疗手段的协同效应展开,以期为AS的治疗提供更多的选择和策略。

综上所述,HSYA通过激活自噬,调控NLRP3/IL-1β/PCSK9信号通路,显著抑制了VSMC来源泡沫细胞的形成,从而对动脉粥样硬化的发展起到了一定的抑制作用。这些发现为HSYA在心血管疾病治疗中的应用提供了新的视角,并为进一步探索其分子机制奠定了基础。未来的研究可以深入探讨HSYA与其他药物或治疗手段的联合应用,以期在临床实践中发挥更大的作用。
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