LDL跨内皮转运途径新发现：Rab10调控的trans-Golgi网络通路在动脉粥样硬化中的关键作用

本研究揭示了低密度脂蛋白(LDL)通过SR-BI/ALK1受体非依赖途径跨内皮转运的新机制，发现trans-Golgi网络作为LDL胞内储存位点，鉴定Rab6a/Rab10调控Golgi至基底膜的外排过程，为动脉粥样硬化治疗提供新靶点。

　　

动脉粥样硬化的发生始于循环中的低密度脂蛋白(LDL)在内皮下滞留，但LDL如何穿越完整的内皮层进入动脉壁始终存在争议。传统观点认为LDL主要通过内皮细胞间隙被动渗透，然而近年研究发现，直径约22nm的LDL颗粒可通过转胞吞作用(transcytosis)主动穿越内皮细胞。这一过程由清道夫受体BI(SR-BI)和激活素样激酶受体1(ALK1)介导，且独立于经典的LDL受体(LDLR)途径。尽管对细胞表面受体已有较深入研究，但LDL转胞吞的胞内运输路线和调控机制仍是未解之谜。

为阐明这一关键科学问题，来自加拿大多伦多圣迈克尔医院Keenan生物医学研究中心的Tse Wing Winnie Ho、Changsen Wang和Warren L. Lee团队在《Journal of Lipid Research》发表重要研究成果。研究人员采用先进成像技术和分子生物学手段，系统揭示了LDL转胞吞过程中与trans-Golgi网络的动态互作，并鉴定出Rab10在这一过程中的核心调控作用。

研究主要采用以下关键技术：1）基因沉默技术（siRNA敲低LDLR及多种Rab蛋白）；2）双脉冲追踪实验（DiI-LDL和Alexa488-LDL时序标记）；3）总内反射荧光显微镜(TIRF)实时监测转胞吞事件；4）免疫荧光共定位分析；5）亚细胞分级分离技术。实验使用人冠状动脉内皮细胞(HCAEC)作为模型，所有血液样本均经多伦多联合健康研究伦理委员会批准。

研究结果首先在"LDL转胞吞在急性脉冲后持续超过1小时"部分揭示：通过TIRF显微镜观察发现，即使在LDLR敲除的HCAEC中，LDL转胞吞作用在初始内化后仍可持续至少1小时。双脉冲实验显示，不同时间点加入的荧光标记LDL在基底膜区域存在显著共定位，表明存在共同的胞吐位点，同时胞内存在未共定位的LDL储存池。

在"LDL转胞吞独立于经典内体成熟途径"部分证实：敲除Rab5a和Rab7a对LDL转胞吞无影响，表明该过程不依赖经典的内体成熟途径。虽然Rab4a和Rab11a敲除会抑制转胞吞，但这是由于它们调控SR-BI和ALK1受体的膜定位所致。

"LDL在转胞吞过程中与trans-Golgi装置结合"部分通过三种互补方法证实：免疫荧光显示LDL与trans-Golgi标记物TGN46的共定位随时间增加，而与cis-Golgi标记GM130无此变化；亚细胞分级分离在trans-Golgi组分中检测到载脂蛋白B-100(ApoB-100)；布雷菲德菌素A处理破坏Golgi结构可特异性抑制LDL转胞吞，但不影响白蛋白转运。

"LDL转胞吞需要Rab6a和10"部分发现：在筛选的Golgi相关Rab蛋白中，仅Rab6a和Rab10敲除显著抑制LDL转胞吞。Rab10过表达可增强转胞吞，其敲除导致LDL在trans-Golgi累积和Golgi结构扩张，但Rab10本身不与LDL囊泡共转运，提示其特异调控Golgi出口而非直接运输。

讨论部分强调，该研究首次揭示trans-Golgi网络作为LDL转胞吞的胞内"中转站"，突破性地鉴定Rab10是调控LDL从Golgi外排的关键分子。这一发现为理解动脉粥样硬化始发机制提供新视角：内皮细胞可能通过Golgi介导的转胞吞途径主动"播种"LDL到血管壁。由于Rab10在多种细胞中保守表达，该发现还可能拓展至其他脂蛋白转运研究领域。

研究的创新性体现在三方面：1）阐明LDL转胞吞存在直接和间接(经Golgi储存)两条并行通路；2）建立trans-Golgi网络在LDL转运中的新功能；3）确定Rab10作为潜在治疗靶点。作者建议未来研究可探索Rab10调控的分子机器如何被动脉粥样硬化危险因素(如高血压、糖尿病)影响，以及靶向该通路是否能在动物模型中阻止斑块形成。这些发现为开发选择性抑制病理性LDL转运而不干扰生理性脂代谢的新疗法奠定理论基础。