成纤维细胞和癌症相关成纤维细胞中LRP1表达通过旁分泌信号和基质重塑差异调节内皮细胞功能

本研究聚焦肿瘤微环境(TME)中低密度脂蛋白受体相关蛋白1(LRP1)在成纤维细胞(CAFs)中的表达如何通过旁分泌信号和细胞外基质(ECM)重塑调控内皮细胞功能。团队采用条件培养基和基质模型，发现LRP1缺失的CAF2 分泌组显著促进内皮细胞迁移和血管生成侵袭，并通过蛋白质组学鉴定出VE-cadherin连接稳定性和膜表面蛋白重编程的关键效应分子。该研究为靶向肿瘤间质-血管对话提供了新策略，发表于《Matrix Biology》。

　　

在肿瘤发展的复杂生态系统中，癌症相关成纤维细胞(CAFs)通过重塑细胞外基质(ECM)和分泌信号分子，成为调控肿瘤血管生成的关键角色。然而，低密度脂蛋白受体相关蛋白1(LRP1)在这一过程中的作用机制尚不明确。现有抗血管生成疗法如VEGF抑制剂存在疗效局限和耐药问题，亟需揭示CAFs中LRP1如何通过基质重塑和旁分泌信号影响内皮细胞功能，为开发联合治疗策略提供新靶点。

来自法国兰斯大学等机构的研究团队在《Matrix Biology》发表重要成果，通过比较胚胎成纤维细胞(MEF-1)和乳腺癌诱导的CAF₂
模型，发现LRP1表达差异导致内皮细胞功能呈现截然不同的调控模式。研究证实LRP1缺陷的CAF₂
通过分泌组刺激内皮细胞迁移和三维侵袭，并稳定VE-cadherin介导的细胞连接。蛋白质组学分析进一步揭示了LRP1依赖性的内皮细胞表面蛋白重编程特征，鉴定出galectin-1和hornerin等新型效应分子。

关键技术方法包括：1) 采用基因敲除(LRP1-KO)的PEA-13细胞和siRNA沉默的CAF₂
建立模型；2) 三维胶原收缩实验评估成纤维细胞活化；3) 条件培养基处理人脐静脉内皮细胞(HUVEC)进行血管形成实验；4) 单细胞追踪分析迁移行为；5) 内皮细胞球体三维侵袭模型；6) 表面生物素化结合质谱技术分析膜蛋白质组。

【LRP1诱导成纤维细胞和CAFs的旁分泌信号维持内皮细胞功能】
通过Western blot证实CAF₂
具有最高LRP1表达水平。与野生型MEF-1相比，LRP1缺失的PEA-13条件培养基使HUVEC管状结构减少32.6%，而LRP1沉默的CAF₂
分泌组导致管状数量下降11%，提示LRP1在不同成纤维细胞中对血管形成具有差异性调控。

【LRP1调控CAF介导的ECM重塑以刺激内皮细胞迁移】
扫描电镜显示LRP1缺陷CAF₂
组装的基质呈现交织网络结构。迁移分析表明，在LRP1沉默CAF₂
衍生的基质上，HUVEC迁移距离和方向性显著增加，而PEA-13基质无此效应，证实LRP1通过CAF特异性基质重构影响内皮运动能力。

【LRP1介导的CAF₂
旁分泌信号影响内皮细胞迁移】
时间推移显微术显示，LRP1缺陷CAF₂
条件培养基使HUVEC迁移距离增加79.8%，方向性提高88.5%，但VEGF-A分泌量无差异，表明LRP1通过非VEGF依赖性途径限制内皮运动。

【LRP1依赖性旁分泌信号限制内皮细胞血管侵袭】
三维球体实验证实，LRP1沉默CAF₂
分泌组使HUVEC侵袭结构数量增加2.1倍，累计长度提升2.4倍。微血管内皮hCMEC/D3模型验证了这一现象，凸显LRP1在CAFs中抑制血管侵袭的保守机制。

【LRP1依赖性调控CAF分泌组控制VE-cadherin在周边细胞连接的整合】
免疫荧光显示LRP1缺陷CAF₂
分泌组使VE-cadherin阳性连接增加1.35倍，但mRNA和蛋白总量不变，提示LRP1通过翻译后修饰影响连接稳定性。

【蛋白质组学分析LRP1介导的CAF分泌组诱导的内皮膜重排】
质谱鉴定出64个差异膜蛋白，包括在LRP1表达CAF₂
组富集的galectin-1(2.32倍)和在沉默组富集的hornerin(3.18倍)。GO分析显示细胞连接相关通路显著富集，与表型结果一致。

【galectin-1和hornerin是参与LRP1依赖性血管生成反应的内皮效应因子】
基因沉默证实galectin-1缺失使管状形成增加129%，而hornerin敲降使LRP1缺陷CAF₂
诱导的血管面积减少41%，确立二者作为LRP1信号通路的关键效应分子。

该研究首次系统阐明了LRP1在CAFs中通过"分泌组-基质"双重机制调控血管生成的分子框架。发现LRP1缺陷CAF₂
通过重塑ECM拓扑结构和释放hornerin等因子，促进内皮迁移但抑制管状形成，这种"促侵袭-抗成形"的悖论效应可能反映肿瘤血管异常化的新机制。鉴定出的膜蛋白特征谱为开发靶向肿瘤间质-血管对话的联合疗法提供了分子基础，特别是galectin-1和hornerin作为调控血管稳定性的潜在靶点。研究创新性地将LRP1的生物学功能从经典的内吞受体拓展至肿瘤微环境生态调控者，为克服抗VEGF治疗耐药性提供了新思路。