巨噬细胞胞外陷阱通过Rap1通路介导的坏死性凋亡以及血管平滑肌细胞的表型转换，加速动脉粥样硬化的进展

《Journal of Translational Medicine》：Macrophage extracellular traps accelerate atherosclerosis progression via Rap1 pathway-mediated necroptosis and phenotypic switching in vascular smooth muscle cells

　　

摘要

背景

动脉粥样硬化是心血管疾病的主要诱因，而血管平滑肌细胞的命运对斑块稳定性至关重要。巨噬细胞外陷阱与动脉粥样硬化有关，但其对血管平滑肌细胞的确切影响尚不清楚。本研究探讨了巨噬细胞外陷阱在血管平滑肌细胞坏死性凋亡、表型转换以及动脉粥样硬化进展中的作用。

方法

研究采用了ApoE^?/?小鼠模型，并通过腹腔注射外源性巨噬细胞外陷阱。利用油红O、H&E和Masson染色法评估动脉粥样硬化斑块的负荷。通过ELISA检测MPO-DNA复合物、炎症因子及坏死标志物。在体外实验中，用氧化低密度脂蛋白、巨噬细胞外陷阱以及相关通路抑制剂处理血管平滑肌细胞，以观察坏死性凋亡、收缩/合成表型标志物以及Rap1信号通路的激活情况。

结果

外源性巨噬细胞外陷阱的注入会加重ApoE^?/?小鼠的动脉粥样硬化斑块负担，表现为斑块面积增大、胶原含量减少以及纤维帽变薄。此外，巨噬细胞外陷阱还会加剧全身性炎症、血脂异常，并导致斑块因坏死性凋亡而不稳定。生物信息学分析显示，不稳定斑块中巨噬细胞外陷阱与坏死性凋亡之间存在密切关联。在体外实验中，巨噬细胞外陷阱会引发血管平滑肌细胞坏死性凋亡，并上调合成表型标志物。从机制上来看，经巨噬细胞外陷阱处理的血管平滑肌细胞及动脉粥样硬化斑块中，Rap1-MEK5-ERK5/p38信号轴会被激活。通过药物抑制Rap1信号通路，可以减缓斑块进展，同时抑制血管平滑肌细胞的坏死性凋亡及表型转换。另外，巨噬细胞外陷阱还能通过内吞作用被血管平滑肌细胞摄取。

结论

我们的研究结果表明，巨噬细胞外陷阱会被血管平滑肌细胞内吞，进而激活Rap1-MEK5-ERK5/p38信号级联反应，引发坏死性凋亡和合成表型转换，从而加速动脉粥样硬化的进展。这些发现为开发针对巨噬细胞外陷阱或Rap1信号通路的新型疗法、以稳定易损斑块提供了分子层面的依据。