《Biochemical Pharmacology》：Activating PPARα in macrophages attenuates arterial remodeling via inhibiting YAP nuclear localization
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动脉重塑与PPARα/YAP信号轴调控机制研究|TAC模型|巨噬细胞极化|炎症反应|靶向治疗
林新新|刘晓聪|史静琳|孙拓红|冯婷|孙本瑞|梁洪斌|张秋霞|陈国军|陈思宇|李伟伟|罗慎健|修建成|张新璐
南方医科大学南方医院器官衰竭研究国家重点实验室、广东省心脏功能与微循环重点实验室心血管内科，中国广州市白云区广州北路1838号，510515
摘要
动脉重塑与心血管疾病的发生和死亡率密切相关。外膜炎症是动脉重塑病理过程中的关键驱动因素。然而，其背后的分子机制仍大部分未知。本研究旨在阐明过氧化物酶体增殖激活受体α（PPARα）在动脉重塑中的作用和机制。通过使用主动脉横断（TAC）模型模拟负荷压力引起的动脉重塑，我们观察到浸润到重塑动脉外膜的巨噬细胞中PPARα的表达显著下降，而给予PPARα激动剂Wy14643可有效改善这种动脉变化，尤其是在外膜中。PPARα的激活增强了其与细胞质中的Yes相关蛋白（YAP）的相互作用，从而减少了YAP向核内的转移，进而抑制了巨噬细胞向经典激活表型的极化。最后，阻断YAP信号通路也能在TAC模型中抑制病理性动脉改变。因此，本研究将PPARα确定为治疗动脉重塑的一个有前景的治疗靶点。
引言
高血压及其引起的动脉重塑由于相关的死亡率和发病率较高，对全球健康构成了重大负担[1]，[2]。主动脉在收缩期储存弹性能量，在舒张期维持血液流动。高血压常导致血管细胞重塑和过度基质生成，从而引发动脉重塑，并损害心脏、大脑和肾脏等靶器官[3]。动脉重塑是高血压患者全因死亡率和心血管死亡率的独立风险因素[4]，还会增加中心脉压[5]，[6]。高血压患者的动脉壁（内膜、中膜和外膜）均会发生显著重塑，其中最早的变化尤其出现在外膜，表现为巨噬细胞积聚和成纤维细胞增殖[7]，[8]，[9]。
先前的研究表明，急性和慢性低度炎症都与大动脉的重塑有关[10]，[11]，[12]，[13]。此外，单核细胞和巨噬细胞在心血管疾病的发展中起着重要作用[14]。在生理状态下，组织驻留的巨噬细胞会在局部增殖，但在炎症刺激下，单核细胞会被招募并分化为巨噬细胞，从而超过组织驻留的巨噬细胞的数量[15]。巨噬细胞可以分为经典激活型巨噬细胞（M1巨噬细胞）和替代激活型巨噬细胞（M2巨噬细胞），两者具有不同的功能。通常，M1巨噬细胞释放促炎细胞因子，而M2巨噬细胞具有抗炎作用[16]，[17]，[18]，[19]。持续的促炎反应会抑制巨噬细胞介导的修复反应，加重不良的动脉重塑[20]。因此，针对巨噬细胞极化进行干预和采用抗炎疗法可能是预防动脉重塑、降低心血管风险的潜在策略[12]。
过氧化物酶体增殖激活受体α（PPARα）是一种配体诱导的转录因子，属于核受体（NR）超家族，该超家族包括三种亚型：PPARα（NR1C1）、PPARβ/δ（NR1C2）和PPARγ（NR1C3）[21]。PPARα具有显著的抗炎能力，可被多不饱和脂肪酸和纤维酸衍生物（如非诺贝特或Wy14643）激活[22]。此外，在分化的人类巨噬细胞中，PPARα主要位于细胞质中[23]，但目前尚不清楚其在细胞质中的其他功能（除了作为转录因子）。
转录共激活因子Yes相关蛋白（YAP）是Hippo信号通路中的主要下游效应因子。YAP的磷酸化会导致其在细胞质中的降解和失活。研究表明，YAP与动脉粥样硬化、胰腺炎和炎症性肠病等炎症相关疾病密切相关[24]，[25]，[26]。进一步研究YAP的作用对于阐明其在核受体介导的巨噬细胞极化和动脉重塑中的作用至关重要。然而，目前尚不清楚PPARα是否与YAP相互作用以调节巨噬细胞极化，从而促进动脉重塑。
在本研究中，通过无偏见的组学和系统生物学方法，我们发现主动脉横断（TAC）模型中浸润到动脉中的巨噬细胞中PPARα的表达显著下调。激活PPARα可抑制YAP向核内的转移，并通过抑制巨噬细胞浸润和M1巨噬细胞的极化来减轻动脉重塑。这些数据表明，靶向PPARα/YAP可能是控制动脉重塑的有效策略。
材料与试剂
Wy14643（C7081）、脂多糖（LPS，L5293-2ML）、胶原酶IX型（C9407-100MG）、Roswell Park Memorial Institute 1640（RPMI-1640，R2405-500ML）、胶原酶IS型（C1-28-100MG）、透明质酸酶IS型（H3506-100MG）、二甲基亚砜（DMSO，D8418）、PEG300（202371）和Tween-80（P1754）均购自Sigma Aldrich（美国圣路易斯）。玉米油（C116023）购自Aladdin（中国上海）。Verteporfin（s1786）购自Selleckchem（美国休斯顿）。干扰素-γ（IFN-γ）
主动脉重塑与巨噬细胞浸润和炎症反应增加有关
为了探讨动脉重塑的分子机制，我们首先建立了TAC模型（图1A）来模拟这一病理过程[27]，[32]，[39]。在压力过载条件下，主动脉经历了显著的重塑[40]，[41]。主动脉束带处的流速峰值≥3200 mm/s，压力梯度超过40 mmHg，左右颈动脉（RC/LC）之间的流速比为5–10，表明实验成功
讨论
高血压导致的血压升高会引起多种血管疾病，如
动脉粥样硬化、动脉瘤等。过载压力不仅会导致动脉粥样硬化，还会导致动脉硬化[43]。最近的研究越来越多地关注动脉僵硬度在高血压发展中的作用[1]，[5]。事实上，衰老和心血管风险因素会导致主动脉硬化/重塑，包括弹性纤维断裂、胶原过度增生以及动脉内的炎症
CRediT作者贡献声明
林新新：撰写——原始稿件、方法学、实验设计。刘晓聪：撰写——原始稿件、方法学、实验设计。史静琳：撰写——原始稿件、方法学、实验设计。孙拓红：监督、实验指导。冯婷：数据可视化、实验指导。孙本瑞：数据可视化、实验指导。梁洪斌：方法学、数据管理。张秋霞：撰写——原始稿件、数据管理。陈国军：监督、项目管理。陈思宇：项目协助
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（82270439、81800371）、国家重点研发计划（2018YFC1312803）、广东省科技厅青年人才支持计划（109268542061）以及广州市科技计划（2023A04J2277）的支持。
