PCSK9抑制剂通过调控Lp(a)诱导的人冠状动脉内皮细胞炎症反应发挥抗动脉粥样硬化作用

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:BMC Cardiovascular Disorders 2

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  本研究针对动脉粥样硬化中脂蛋白(a)[Lp(a)]诱导的内皮功能障碍机制不明的问题,通过Lp(a)刺激人冠状动脉内皮细胞(HCAECs)模型,首次系统评估了PCSK9抑制剂(Alirocumab/Evolocumab)对PCSK9表达、内皮活化标志物(ICAM-1/E-Selectin)、炎症因子(IL-6/NF-κB p65)及单核细胞粘附的影响,揭示了PCSK9i在降脂外的多效性抗动脉粥样硬化作用,为早期干预提供了新靶点。

  

心血管疾病长期占据全球死亡率首位,而动脉粥样硬化是其核心病理基础。在众多危险因素中,脂蛋白(a)[Lp(a)]因其独特的载脂蛋白(a)[apo(a)]结构,不仅能促进胆固醇沉积,还具有促炎和抗纤溶特性,被欧洲和美国指南列为遗传性独立危险因素。然而令人困惑的是,尽管PCSK9抑制剂(PCSK9i)在临床上能显著降低Lp(a)水平,其具体作用机制却始终成谜。更关键的是,现有研究多采用氧化低密度脂蛋白(oxLDL)或脂多糖(LPS)作为刺激物,忽视了Lp(a)特有的致病途径,这导致针对Lp(a)的特异性治疗策略开发严重滞后。

马来西亚玛拉工艺大学心血管卓越研究所(CARE Institute, Universiti Teknologi MARA)的研究团队在《BMC Cardiovascular Disorders》发表的研究,首次构建了Lp(a)刺激的人冠状动脉内皮细胞(HCAECs)模型,系统探究了两种临床常用PCSK9抑制剂——Alirocumab和Evolocumab对早期动脉粥样硬化关键环节的影响。研究发现这两种药物不仅能有效抑制PCSK9表达,还能通过多重机制改善内皮功能、减轻炎症反应并减少单核细胞粘附,展现出超越单纯降脂的多效性保护作用。

研究采用三大关键技术方法:1) 使用商业来源的HCAECs建立Lp(a)刺激模型;2) 通过ELISA和QuantiGene多重检测定量分析PCSK9、炎症因子(IL-6/NF-κB p65)、内皮活化标志物(ICAM-1/E-Selectin)和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的蛋白与基因表达;3) 采用玫瑰红染色法测定单核细胞-内皮细胞粘附率。所有实验均设置1-100μg/ml三个浓度梯度,并设立未刺激对照组(Lp(a)-S-UT)和刺激未处理组(US-UT)。

细胞毒性分析
通过MTS实验证实,10μg/ml Lp(a)刺激24小时不会影响HCAECs活力,两种PCSK9i在所有测试浓度(1-100μg/ml)下均无细胞毒性,为后续功能实验提供了安全性依据。

PCSK9表达调控
Lp(a)刺激使PCSK9蛋白和mRNA分别升高20%和44%。Alirocumab在蛋白水平表现出更强抑制作用(31-33%降低),而Evolocumab在基因水平效果更显著,能持续下调PCSK9 mRNA表达。这种差异提示两种药物可能通过不同转录后调控机制影响PCSK9代谢。

内皮活化标志物变化
Lp(a)使ICAM-1和E-Selectin蛋白分别增加27%和30%。Alirocumab在1-10μg/ml显著降低ICAM-1蛋白(27-30%)但 paradoxically 增加其mRNA;Evolocumab则呈现剂量依赖性抑制,在10μg/ml时ICAM-1降低达63%。E-Selectin蛋白受两种药物抑制,但基因表达变化不一,反映内皮活化调控的复杂性。

炎症因子应答
Lp(a)刺激使IL-6蛋白和mRNA分别升高47%和27%。出乎意料的是,PCSK9i非但未抑制IL-6,反而在100μg/ml Alirocumab处理下使IL-6蛋白激增369%,mRNA升高178%。NF-κB p65也呈现类似趋势,这可能与PCSK9i初期触发"细胞因子风暴"有关,暗示其抗炎效应可能存在延迟现象。

内皮功能改善
Lp(a)导致eNOS蛋白和mRNA分别降低112%和136%。PCSK9i仅在100μg/ml显著提升eNOS表达,其中Evolocumab使eNOS蛋白增加250%,远超基线水平,表明高浓度PCSK9i能有效逆转Lp(a)引起的内皮功能障碍。

单核细胞粘附抑制
Lp(a)使单核细胞粘附增加28%。两种PCSK9i在1-10μg/ml均显著抑制粘附(Alirocumab 14%,Evolocumab 18%),但在100μg/ml时效果消失,提示其抗粘附作用存在"最适浓度窗口"。

这项研究首次揭示PCSK9i在Lp(a)刺激模型中的多效性作用:1) 证实Lp(a)可直接上调PCSK9表达,建立二者正反馈循环;2) 阐明PCSK9i通过差异调控转录和翻译过程影响内皮活化标志物;3) 发现PCSK9i对炎症因子的"双相效应"——初期促炎但可能长期抗炎;4) 确定eNOS上调是PCSK9i改善内皮功能的关键;5) 证明适度浓度PCSK9i能有效抑制单核细胞粘附这一动脉粥样硬化始动环节。

特别值得注意的是,Alirocumab表现出"延迟但持久"的作用特征,与其临床观察到的"遗留效应"相符;而Evolocumab则显示更稳定的剂量依赖性。这些发现不仅为理解PCSK9i降低Lp(a)的机制提供了实验依据,更拓展了对其血管保护作用的认识——远超越单纯的降脂效应,涉及内皮功能调节、炎症反应控制和单核细胞募集抑制等多重途径。该研究为开发针对高Lp(a)血症患者的精准治疗方案提供了重要理论支撑,也为动脉粥样硬化的早期干预开辟了新思路。

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