综述:中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)在动脉粥样硬化中的致病机制与治疗机遇

【字体: 时间:2025年08月21日 来源:Pharmacology & Therapeutics 12.5

编辑推荐:

  这篇综述系统阐述了中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)通过NETosis(NET形成过程)驱动动脉粥样硬化的分子机制,重点解析了胆固醇晶体、MPO(髓过氧化物酶)、PAD4(肽酰精氨酸脱亚胺酶4)等关键介质在内皮功能障碍、斑块不稳定和血栓形成中的作用,并探讨了DNase(脱氧核糖核酸酶)、PAD4抑制剂等靶向治疗策略的转化潜力。

  

中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)在动脉粥样硬化中的双刃剑作用

1. 引言

心血管疾病(CVDs)全球年致死量达1790万例,其病理核心是动脉粥样硬化——一种由脂质沉积和慢性炎症驱动的血管病变。传统观点认为低密度脂蛋白(LDL)滞留是主要诱因,但近年研究发现,中性粒细胞通过释放NETs(由DNA骨架、组蛋白和抗菌蛋白构成的网状结构)在斑块进展中发挥关键作用。

2. NETs的生成机制

NETosis存在两种形式:

  • 裂解性NETosis:胆固醇晶体通过激活NLRP3炎症小体触发NADPH氧化酶依赖的ROS爆发,促使中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)与MPO协同解聚染色质,最终通过Gasdermin D(GSDMD)孔道释放NETs,耗时3-4小时并导致细胞死亡。

  • 非裂解性NETosis:血小板TLR4或细菌TLR2信号触发Ca2+内流,PAD4介导组蛋白瓜氨酸化,通过囊泡分泌NETs而不影响细胞活性,30-60分钟内完成。

低剪切力(LSS)区域和JAK2 V617F基因突变会显著增强NETosis,而衰老和性激素(如雌激素通过GPR30上调PAD4)则调控NETs的生成效率。

3. NETs的清除障碍

高胆固醇血症会降低DNase I活性,导致NETs清除延迟。研究发现,恢复DNase I或使用PERK-ATF4通路抑制剂ISRIB可增强巨噬细胞对NETs的吞噬,减少斑块坏死核心。DNase1L3虽降解效率更高,但稳定性差,目前双功能DNase1/1L3融合蛋白正在开发中。

4. NETs加剧内皮功能障碍

NETs通过多重途径破坏血管稳态:

  • NE切割VE-钙黏蛋白,破坏内皮细胞连接;

  • MPO消耗一氧化氮(NO)并产生次氯酸(HOCl),抑制eNOS(内皮型一氧化氮合酶)功能;

  • 组蛋白H3/H4通过TLR4下调紧密连接蛋白ZO-1,增加血管通透性。

5. NETs驱动血管炎症

NETs组分通过以下机制放大炎症:

  • 组织蛋白酶G激活IL-1α,上调VCAM-1/ICAM-1,促进单核细胞黏附;

  • 抗菌肽LL37(CRAMP)增强巨噬细胞清道夫受体CD36表达,加速氧化LDL(oxLDL)摄取形成泡沫细胞;

  • 天青蛋白(Azurocidin)诱导平滑肌细胞(SMCs)迁移至内膜,促进纤维帽形成。

6. NETs导致斑块侵蚀和血栓

约25%-44%的急性冠脉综合征由斑块侵蚀引发,其特征是内皮脱落而非纤维帽破裂。NETs通过以下途径促血栓:

  • MPO衍生的ROS诱导内皮凋亡;

  • 组蛋白H4穿孔平滑肌细胞膜;

  • DNA网格为血小板和红细胞(RBCs)提供支架,同时组织因子(TF)激活凝血级联。

7. NETs靶向治疗策略

当前研究聚焦四大方向:

  • 抑制NET生成:PAD4抑制剂Cl-amidine可减少早期斑块,但晚期无效;

  • 降解NET结构:DNase I改善心肌梗死预后,但可能释放游离NE加剧损伤;

  • 中和毒性组分:小分子多阴离子(SPAs)中和组蛋白,单抗tACPA标记瓜氨酸化组蛋白促进清除;

  • 上游调控:IL-1β拮抗剂Anakinra降低STEMI炎症,但增加感染风险。

8. 临床转化挑战

核心矛盾在于如何平衡NETs的免疫防御与病理危害。例如:

  • CANTOS试验中Canakinumab虽降低15%心血管事件,但引发中性粒细胞减少;

  • 秋水仙碱通过稳定细胞骨架抑制NETosis,在COLCOT试验中减少48%心血管终点事件,但可能引发肺炎。

9. 未来展望

个体化治疗需结合影像学(如识别高NET负荷斑块)和基因检测(如JAK2 V617F突变筛查)。局部给药(如药物涂层支架)和双功能酶(DNase1/1L3)可能突破现有治疗瓶颈,为动脉粥样硬化管理提供新范式。

10. 结论

NETs是动脉粥样硬化从起始到终末阶段的"分子推手",靶向NETs的多维度干预将成为防治心肌梗死、卒中等并发症的重要突破口,但需精准权衡免疫抑制风险。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号