单细胞分析揭示巨噬细胞Epsins在调节动脉粥样硬化中泡沫细胞形成过程中的关键作用

《Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology》：Single-Cell Analysis Reveals a Critical Role for Macrophage Epsins in Regulating the Origin of Foam Cells in Atherosclerosis

动脉粥样硬化中巨噬细胞特异性epsilon蛋白缺失通过抑制泡沫细胞形成、改善内皮功能及阻止平滑肌细胞向巨噬细胞转化，有效延缓疾病进展。单细胞RNA测序结合多组学验证发现，epsilon蛋白调控炎症信号通路和细胞转化。该研究为靶向epsilon蛋白治疗动脉粥样硬化提供新思路。

　　

摘要

背景：

动脉粥样硬化是一种慢性炎症性疾病，其特征是动脉壁内积聚富含脂质的泡沫细胞和斑块。功能异常的血管平滑肌细胞（VSMCs）、成纤维细胞、内皮细胞和巨噬细胞会加速疾病的进展。在本研究中，我们发现巨噬细胞特异性表达epsins（一种参与网格蛋白介导的内吞作用的高度保守的内吞适配蛋白）会加速西方饮食喂养小鼠的动脉粥样硬化进程。

方法：

研究人员培育了WT/Apoe^?/?（Apoe缺陷）小鼠及其LysM-DKO/Apoe^?/?（在Apoe^?/?背景下特异性敲除epsin 1/2的髓系细胞）同窝小鼠，并让它们食用西方饮食16周。通过单细胞RNA测序技术分析了巨噬细胞epsins在动脉粥样硬化过程中调控的细胞和分子机制。单细胞RNA测序的结果通过代谢谱分析、qRT-PCR、免疫染色和共培养实验进行了验证，以评估相关的表型变化。

结果：

LysM-DKO/Apoe^?/?小鼠的动脉粥样硬化泡沫细胞形成明显少于WT/Apoe^?/?对照组。单细胞RNA测序分析确定了19种主要细胞类型，包括6种VSMC亚群和5种巨噬细胞亚群。其中，VSMC1和VSMC2亚型的变化与炎症、迁移以及VSMC向巨噬细胞的转化有关。这些细胞亚群在LysM-DKO/Apoe^?/?小鼠中显著减少。计算分析和实验验证均表明，VSMC2亚型向巨噬细胞的转化过程受到显著抑制。此外，巨噬细胞epsins的缺失能够逆转内皮功能障碍，抑制胆固醇和葡萄糖介导的信号传导，并降低促炎因子IL-1β和TNF-α的表达。

结论：

巨噬细胞epsins的缺失可限制泡沫细胞的形成，同时保持VSMC和内皮细胞的表型和功能。这些发现揭示了一种针对巨噬细胞epsins的潜在治疗策略，可用于对抗动脉粥样硬化。