秋水仙碱通过Sirt2-PP2Ac信号通路抑制NLRP3炎症小体激活从而缓解血管钙化的机制研究

本研究针对心血管疾病中血管钙化缺乏有效治疗策略的难题，揭示了秋水仙碱(Col)通过激活Sirt2去乙酰化PP2Ac（蛋白磷酸酶2Ac），进而增强NLRP3炎症小体Ser5位点磷酸化以抑制其活性的新机制。研究人员通过体外VSMCs钙化模型、离体主动脉环及两种小鼠体内模型（VD3+尼古丁诱导和5/6肾切除联合高磷饮食），结合分子互作验证，证实Col可显著降低钙沉积和成骨标志物(ALPL/BMP2/RUNX2)表达。该研究为Col的临床应用提供了新靶点(Sirt2-PP2Ac-NLRP3轴)，并为血管钙化治疗策略开发奠定理论基础。

　　

血管钙化是心血管疾病晚期的重要病理特征，与动脉粥样硬化斑块负荷和患者死亡率直接相关。尽管血管平滑肌细胞(VSMCs)向成骨样细胞转化已被确认为核心机制，但针对这一过程的治疗策略仍属空白。传统抗炎药物秋水仙碱(Colchicine, Col)虽在痛风等领域广泛应用，但其对血管钙化的作用机制尚未阐明。合肥工业大学研究团队在《Journal of Biological Chemistry》发表的研究，首次揭示了Col通过Sirt2-PP2Ac-NLRP3信号轴抑制血管钙化的分子机制。

研究采用高磷诱导的人主动脉平滑肌细胞(HASMCs)钙化模型、小鼠离体主动脉环培养，以及两种经典体内模型（维生素D₃
+尼古丁诱导和5/6肾切除联合高磷饮食）。通过Alizarin Red S染色、钙含量测定、Western blot、免疫荧光共聚焦、ASC寡聚化检测及分子对接等技术，系统评估了Col的干预效果。

Col attenuates calcification
研究发现5 nM Col可显著减少高磷诱导的钙沉积，降低成骨标志物ALPL、BMP2和RUNX2的蛋白/mRNA水平。在两种小鼠模型中，Col治疗使主动脉钙化面积减少60%以上，且钙含量检测与免疫组化结果一致。

Col attenuates calcification by reducing NLRP3 activation
机制研究表明，Col抑制高磷诱导的NLRP3炎症小体组装，降低caspase-1剪切和IL-1β成熟体水平，同时减少VSMCs向巨噬细胞样表型(CD68⁺
)转化。使用NLRP3抑制剂CY-09可模拟Col的钙化抑制作用。

Col regulates NLRP3 phosphorylation at Ser5 through PP2Ac
磷酸化修饰分析发现，Col通过增强NLRP3第5位丝氨酸(Ser5)磷酸化抑制其活性。突变体实验证实NLRP3-S5D（持续磷酸化突变）可阻断炎症小体激活，而S5A突变（非磷酸化）则逆转Col的保护作用。进一步发现蛋白磷酸酶PP2Ac通过去磷酸化激活NLRP3，且Col能降低PP2Ac的乙酰化水平。

Col enhances Sirt2 activity to deacetylate PP2Ac
去乙酰化酶筛选实验表明，Sirt2特异性调控PP2Ac第136位赖氨酸(Lys136)去乙酰化。分子对接显示Sirt2催化结构域与PP2Ac-Lys136存在直接相互作用。Sirt2敲除小鼠中，Col的血管保护作用完全消失，且钙化程度较野生型加重2倍。

这项研究不仅阐明Col通过Sirt2-PP2Ac-NLRP3轴抑制血管钙化的级联机制，还首次提出Sirt2作为调控PP2Ac乙酰化状态的关键开关。临床转化方面，研究支持将Col(0.5 mg/天)用于心血管疾病二级预防，同时为开发靶向Sirt2的小分子药物提供了理论依据。值得注意的是，该团队发现Col对NLRP3的调控独立于晶体沉积途径，这为其在慢性肾病相关血管钙化中的应用开辟了新思路。