ChemR23通过调控血管平滑肌细胞表型转换抑制动脉粥样硬化中巨噬细胞样泡沫细胞形成

《Cardiovascular Research》：ChemR23 prevents phenotypic switching of vascular smooth muscle cells into macrophage like foam cells in atherosclerosis

本研究聚焦于动脉粥样硬化中血管平滑肌细胞（VSMC）表型转换机制，揭示了ChemR23受体在维持VSMC收缩表型中的关键作用。研究人员通过骨髓移植模型、单细胞转录组分析和功能实验证实，VSMC特异性ChemR23缺失会促进KLF4表达、抑制TGFβ信号，通过ERK1/2通路驱动VSMC向合成表型转化，增强胆固醇摄取并削弱外排能力，最终导致粥样斑块增大。该发现为靶向ChemR23调控斑块稳定性提供了新的治疗策略。

　　

在心血管疾病研究领域，动脉粥样硬化始终是导致心肌梗死和脑卒中的主要病理基础。传统观点认为巨噬细胞是动脉粥样硬化斑块形成的主要驱动者，但近年研究发现，血管平滑肌细胞（VSMC）在动脉粥样硬化发生发展中表现出惊人的可塑性，这些细胞能够从收缩表型转换为合成表型，甚至获得巨噬细胞样特征，形成泡沫细胞，直接参与斑块进展和不稳定过程。

然而，调控VSMC表型转换的关键分子机制尚未完全阐明。在这一背景下，ChemR23（又称CMKLR1）受体引起了研究人员的注意。这一G蛋白偶联受体在炎症反应和血管功能中扮演复杂角色：既往研究表明，造血细胞中ChemR23缺失可通过促进M2型巨噬细胞极化减轻动脉粥样硬化，但全身性ChemR23缺陷反而会加剧早期病变，提示该受体可能在不同细胞类型中发挥截然不同的功能。这种矛盾现象促使研究人员深入探究ChemR23在VSMC这一非造血细胞中的具体作用。

为回答这一问题，研究团队在《Cardiovascular Research》上发表了最新研究成果，通过多种技术手段揭示了ChemR23在调控VSMC表型转换中的关键作用。研究人员主要应用了骨髓移植技术构建非造血细胞ChemR23缺陷小鼠模型、批量RNA测序分析主动脉基因表达谱、人颈动脉斑块单细胞转录组数据分析、原代人主动脉平滑肌细胞（HASMC）体外功能实验（包括基因沉默、胆固醇代谢测定、细胞增殖与迁移实验）、多重激酶活性分析以及免疫荧光组织化学染色等技术方法。

研究结果显示，非造血细胞ChemR23缺陷小鼠在西方饮食喂养6周和12周后，主动脉根部和弓部粥样斑块面积显著增加。组织学分析发现，这些小鼠斑块中α平滑肌肌动蛋白（αSMA）阳性的VSMC数量增多，同时VSMC来源的泡沫细胞（通过αSMA和LipidSpot双染色鉴定）也明显增加。批量RNA测序数据显示，ChemR23缺陷的主动脉中，合成型VSMC标志物（如Lgals3和Cd68）基因表达上调，而收缩型基因表达下调。

对人颈动脉斑块的单细胞转录组数据分析进一步证实，ChemR23在收缩型VSMC中表达最高，而在合成型VSMC中表达显著降低。这种表达模式提示ChemR23高表达与VSMC收缩表型维持密切相关。

体外实验中，研究人员使用ChemR23小分子抑制剂α-NETA处理HASMC，发现这能诱导合成表型基因标志物（KLF4、CD68、LGALS3）表达上调，同时抑制TGFB1表达和分泌。相反，使用ChemR23激动剂chemerin-9（C9）处理则能逆转α-NETA的效应。激酶活性分析显示，α-NETA处理增强了ERK1/2信号通路活性，而C9则主要激活AKT信号通路。

通过短发夹RNA（shRNA）沉默HASMC中CMKLR1基因，研究人员进一步验证了ChemR23在调控VSMC表型中的核心作用。基因沉默导致MYOCD（维持VSMC收缩表型的关键转录因子）表达下降，同时KLF4、CD68和LGALS3表达显著上调，Western blot检测证实ERK1/2磷酸化水平增加。

功能实验表明，ChemR23抑制会促进VSMC增殖（通过CFSE稀释实验证实），但不影响细胞迁移能力。在胆固醇代谢方面，α-NETA处理增强了HASMC的胆固醇摄取能力（与CD36表达上调相关），同时削弱了胆固醇外排功能，表现为SR-BI、ABCA1和ABCG1等胆固醇转运蛋白表达下降。

系统性ChemR23调控实验显示，给Apoe^-/-小鼠皮下植入渗透泵持续给予C9或α-NETA，4周西方饮食后，C9治疗显著减小了斑块面积，而α-NETA也显示出减少趋势。有趣的是，α-NETA治疗减少了斑块中VSMC和VSMC来源的泡沫细胞数量，这与非造血细胞特异性ChemR23缺陷模型中的发现似乎矛盾。进一步分析表明，系统性α-NETA治疗促进了斑块内M2型巨噬细胞极化，这可能是其减轻动脉粥样硬化的机制之一。

研究结论指出，ChemR23在VSMC中发挥保护作用，通过维持TGFβ信号和抑制ERK1/2通路来防止VSMC向合成表型转换和泡沫细胞形成。这一发现解释了先前关于ChemR23在动脉粥样硬化中矛盾作用的报道——造血细胞中ChemR23促进炎症，而VSMC中ChemR23则维持细胞稳定。该研究强调了细胞特异性靶向治疗的重要性：ChemR23激动剂C9可能通过全身性抗炎作用减轻动脉粥样硬化，而拮抗剂α-NETA则可能通过调节巨噬细胞极化间接影响VSMC行为。

这项研究的重要意义在于首次明确了ChemR23在调控VSMC表型转换中的核心作用，揭示了其在动脉粥样硬化中细胞特异性功能的分子机制，为开发针对斑块稳定性的新型治疗策略提供了理论依据。未来研究需要利用细胞特异性基因敲除模型和谱系追踪技术，进一步精确解析ChemR23在不同细胞类型中的作用，以及长期ChemR23调控对动脉粥样硬化进展的全面影响。