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综述:VSMCs在动脉粥样硬化中的作用:炎症与细胞外基质重塑的影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:Pharmacological Research 9.1
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这篇综述系统阐述了血管平滑肌细胞(VSMCs)在动脉粥样硬化(AS)中的核心作用,重点探讨其表型可塑性(phenotypic switching)、炎症调控及细胞外基质(ECM)重塑机制。文章整合了单细胞测序(scRNA-seq)和谱系追踪技术的最新发现,揭示了VSMCs衍生的泡沫细胞(>50%)、成纤维细胞样细胞等亚群在斑块稳定性中的双重作用,并评述了靶向PDGF/IL-1β/MMPs等通路(如KLF4/OCT4/TCF21转录因子)的治疗策略,为攻克残余心血管疾病(ASCVD)风险提供新思路。
动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)是全球死亡主因,尽管他汀类和PCSK9抑制剂能降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),但残余风险仍高。血管平滑肌细胞(VSMCs)是动脉粥样硬化的关键参与者,超过50%的斑块泡沫细胞源自VSMCs。这些细胞具有显著可塑性,能从收缩表型转变为合成表型,并分化为巨噬细胞样、成骨细胞样等多种亚群,通过分泌细胞外基质(ECM)蛋白或促炎因子影响疾病进程。
VSMCs构成动脉中膜主体,表达收缩蛋白(如α-SMA、Myh11),调控血管张力。胚胎发育中,VSMCs源自内脏中胚层、神经嵴等多种祖细胞,导致其异质性。不同来源的VSMCs对生长因子(如PDGF/TGFβ)反应差异显著,这解释了动脉树不同部位对动脉粥样硬化的易感性差异。
VSMCs通过血清反应因子(SRF)-心肌素通路维持收缩表型,而KLF4/OCT4/TCF21等转录因子驱动其向合成表型转化。单细胞测序发现,动脉粥样硬化中VSMCs可表达CD68(巨噬细胞标记)、Runx2(成骨标记)等异质性标志物。例如,KLF4缺失减少巨噬细胞样VSMCs,但增加α-SMA+细胞,提示靶向特定转录因子可调控斑块稳定性。
从内膜增厚(DIT)到晚期斑块,VSMCs全程参与。早期,VSMCs通过分泌蛋白聚糖(如biglycan)滞留LDL,促进泡沫细胞形成;晚期则通过MMPs降解胶原,导致纤维帽变薄。VSMCs凋亡(由oxLDL或IL-1β诱导)和铁死亡(ferroptosis)加剧斑块不稳定性,而自噬(autophagy)缺陷会加速钙化。
VSMCs响应PDGF/IL-1β/TNFα等因子,激活NF-κB和MAPK通路,促进迁移和MMPs分泌。PDGF通过PI3K/Akt增强VSMCs增殖,而IL-1β抗体(如Canakinumab)在临床试验中减少心血管事件但增加感染风险,凸显精准调控炎症的必要性。
VSMCs分泌的胶原I/III和降解酶(如MMP-2/9)动态调控斑块稳定性。整合素αvβ3通过结合玻连蛋白(vitronectin)促进VSMCs迁移,而TIMP-2过表达可抑制MMPs,增加斑块胶原含量。动物模型中,MMP-12抑制剂RXP470.1能减少斑块进展,但广谱MMP抑制剂因副作用失败。
包括:①调控表型转换(如激活OCT4增强斑块稳定性);②纳米颗粒递送药物(如靶向CCR5的胶原酶肽);③抑制炎症(如抗IL-6受体抗体Ziltivekimab);④基因编辑(CRISPR敲除PCSK9)。GWAS发现的PHACTR1等基因也为干预VSMCs钙化提供新靶点。
VSMCs的异质性和可塑性使其成为动脉粥样硬化治疗的双刃剑。未来需结合单细胞多组学技术,开发时空特异性调控策略,以平衡斑块稳定性和炎症控制,最终降低ASCVD残余风险。
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