《Atherosclerosis》：OGT Deficiency in Vascular Smooth Muscle Orchestrates Foam Cell Formation and PANoptosis During Atherosclerotic Progression
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泡沫细胞形成与动脉粥样硬化斑块面积的负相关关系，OGT通过调节O-GlcNAc修饰和PANoptosis途径介导血管平滑肌细胞命运调控。
刘宝奥|马慧萍|郭云轩|罗浩|马杰|傅胜奇|徐琳|熊希文
中国河南省新乡市新乡医学院第一附属医院生命科学研究中心，453003
摘要
背景与目的
血管平滑肌细胞（VSMCs）参与动脉粥样硬化泡沫细胞的形成，但调控其表型转换和程序性细胞死亡的机制仍不清楚。O-糖基化（O-GlcNAcylation）是一种对营养物质敏感的翻译后修饰，与血管钙化有关，其在VSMC泡沫细胞生物学中的作用尚未明确。
方法
在Apoe-/-背景下，使用可诱导的平滑肌特异性Ogt敲除小鼠，对其进行链脲佐菌素诱导的高血糖处理，并喂食12周的高脂/高胆固醇饮食。通过免疫染色分析主动脉切片，评估VSMCs及其衍生的泡沫细胞中OGT、O-GlcNAc和α-SMA的表达和定位。原代VSMCs被氧化的低密度脂蛋白（oxidized LDL）处理以诱导泡沫细胞的形成，OGT的抑制通过OSMI-1药物或shOgt腺病毒感染实现。利用BODIPY/Oil Red O染色检测脂质积累，通过TUNEL实验、流式细胞术和Western blot检测细胞死亡。
结果
在动脉粥样硬化进展过程中，VSMCs中的OGT表达和整体O-GlcNAcylation水平降低。VSMCs中OGT的缺失促进了泡沫细胞的形成并增加了脂质积累，但 paradoxically 减少了动脉粥样硬化病灶面积，同时增加了斑块内的细胞死亡。无论是基因还是药物手段抑制OGT，都在体外再现了这种双重效应：一方面加速了脂质积累，另一方面触发了PANoptosis（一种程序性细胞死亡方式），表现为caspase-3、MLKL和GSDMD的活化。单独抑制凋亡、坏死性凋亡或焦亡仅能部分缓解这一现象。
结论
OGT作为VSMC命运的双重调节因子，通过诱导PANoptosis减轻斑块负担，同时促进泡沫细胞的形成，揭示了其在动脉粥样硬化发病机制中的复杂作用，并暗示了其治疗上的应用潜力。
章节摘录
引言
动脉粥样硬化是一种慢性心血管疾病，其特征是动脉壁内纤维斑块的积累。这一过程由胆固醇/脂质代谢紊乱和炎症驱动，氧化的低密度脂蛋白（oxLDL）颗粒侵入动脉内膜，引发炎症反应和泡沫细胞的形成[1],[2]。泡沫细胞（富含脂质的巨噬细胞和血管平滑肌细胞）是早期病变的标志，对动脉粥样硬化的发生至关重要。
动物研究
利用Cre-loxP系统生成了特异性针对平滑肌细胞的Ogt敲除小鼠。由于OGT位于X染色体上，将OgtF/F雌性与SM22-CreER雄性小鼠交配，得到了OgtF+/SM22-CreER后代[27],[32]。随后将这些小鼠与OgtF/Y小鼠杂交，得到了实验组（OgtF/F或OgtF/Y;SM22-CreER）和对照组（OgtF/F或OgtF/Y）。为了建立动脉粥样硬化模型，将OgtF/Y;SM22-CreER雄性与Apoe-/-雌性小鼠交配。在动脉粥样硬化进展过程中，VSMCs中的OGT介导的O-GlcNAcylation减少
为研究O-GlcNAc修饰在动脉粥样硬化中的作用，我们分析了喂食正常饮食（ND）、高脂/高胆固醇饮食（HFHCD）或HFHCD加链脲佐菌素（HFHCD+STZ）12周的Apoe-/-小鼠的主动脉中的O-GlcNAc信号通路。如图1C所示，喂食HFHCD的Apoe-/-小鼠形成了显著的动脉粥样硬化斑块。图1A的免疫荧光（IF）分析显示OGT定位于主动脉VSMCs的细胞核中。
讨论
在本研究中，我们使用特异性针对平滑肌细胞的Ogt敲除小鼠，研究了OGT介导的O-GlcNAcylation在动脉粥样硬化中的作用，实验对象为喂食HFHCD的糖尿病Apoe-/-小鼠。我们发现，在体外VSMCs向泡沫细胞转化的过程中，OGT表达和整体蛋白质O-GlcNAcylation均下降。此外，OGT缺失不仅促进了VSMCs向泡沫细胞的转化，还在动脉粥样硬化条件下引发了PANoptosis。
越来越多的证据表明...
作者贡献
X.X.和B.L.构思了研究方案；X.X.和B.L.设计了实验方法；B.L.、H.M.、Y.G.、H.L.、J.M.和S.F.进行了实验操作；X.X.和L.X.整理了数据；X.X.、L.X.和B.L.撰写了论文；X.X.和L.X.编辑了论文；X.X.监督了整个研究过程；X.X.、L.X.和J.M.负责资金筹集。所有作者均阅读并同意了最终发表的论文版本。
资金支持
本研究得到了中国国家自然科学基金（项目编号32371224，资助人X.X.）、河南省杰出青年科学基金（项目编号242300421024，资助人X.X.）以及河南省科技研究项目（项目编号252102310133，资助人L.X.）的支持。
致谢
感谢杨希宇在动物饲养方面的协助；感谢齐恩波在小鼠基因分型方面的支持；同时感谢耶鲁大学的杨晓勇博士和苏州大学的何伟奇博士分别提供了Ogt floxed小鼠和SM22-CreER小鼠。
