PCSK9作为阻塞性睡眠呼吸暂停中单核细胞跨内皮激活的介质：一项转化研究

《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》：PCSK9 as a mediator of monocytes transendothelial activation in obstructive sleep apnoea: A translational study

　　

PCSK9在睡眠呼吸暂停患者以及暴露于间歇性缺氧（intermittent hypoxia, IH）的HepG2细胞和小鼠中过表达。PCSK9参与IH诱导的体外单核细胞跨内皮迁移。IH通过PCSK9信号传导调节炎症和氧化应激基因表达，并增加单核细胞中SOD₂蛋白表达。PCSK9可能参与睡眠呼吸暂停相关的血管并发症。

心血管疾病是全球死亡和残疾的主要原因。阻塞性睡眠呼吸暂停（obstructive sleep apnoea, OSA）以睡眠期间上气道反复阻塞为特征，导致间歇性缺氧（intermittent hypoxia, IH），是高血压、缺血性心脏病、卒中、心力衰竭和心房颤动等心血管疾病的独立危险因素。IH介导的血管损伤涉及氧化应激升高、炎性细胞因子和促动脉粥样硬化黏附分子产生增加，以及血管内皮（vascular endothelial, VE）-钙黏蛋白裂解导致的内皮屏障破坏，进而促进单核细胞浸润和血管炎症性重塑。前蛋白转化酶枯草溶菌素/kexin 9型（proprotein convertase subtilisin/kexin type 9, PCSK9）是一种自身蛋白酶，除调节低密度脂蛋白受体（LDL receptor, LDLR）外，还具有促炎和促氧化活性，参与动脉粥样硬化和血栓形成。然而，PCSK9在OSA中的调控证据有限。基于初步蛋白酶阵列发现OSA患者循环PCSK9升高，研究人员假设PCSK9参与IH诱导的血管炎症和重塑，并开展了从患者、小鼠到细胞模型的转化研究。

研究人员利用来自法国前瞻性病例对照研究（ClinicalTrials.gov标识符NCT01089257）的48例无心血管合并症OSA患者和27名对照者的血清，检测了持续气道正压通气（continuous positive airway pressure, CPAP）治疗6个月前后的PCSK9水平；同时检测了31只暴露于IH 2周的C57BL/6J小鼠血清，以及IH处理的人肝癌HepG2细胞和原代人主动脉内皮细胞（human aortic endothelial cells, HAEC）、THP-1单核细胞。主要技术方法包括ELISA、蛋白酶阵列、FITC-右旋糖酐通透性实验、单培养和共培养单核细胞迁移实验、RT-qPCR和Western blot，并使用PCSK9小分子抑制剂SBC-115076和抗PCSK9单克隆抗体mAb1进行功能干预。

结果方面：3.1 Increased circulating PCSK9 levels in patients with OSA, and in mice and hepatocytes exposed to chronic intermittent hypoxia（循环PCSK9水平在OSA患者、小鼠和肝细胞中升高）：ELISA检测显示OSA患者血清PCSK9较对照组显著升高33%（85.2对63.6 ng/mL，p=0.006），CPAP治疗6个月后与对照组无差异；多因素分析显示OSA、可溶性VE-钙黏蛋白、LDL胆固醇和空腹胰岛素与PCSK9独立相关。IH小鼠血清和IH处理的HepG2细胞上清中PCSK9分别升高32.9%和64%，证实IH可直接诱导PCSK9表达。3.2 PCSK9 mediates THP-1 monocytes migration under IH（PCSK9介导IH诱导的THP-1单核细胞迁移）：迁移实验显示IH暴露使单培养和共培养模型中单核细胞迁移分别增加33.5%和23.6%，OSA患者血清也显著增加迁移；PCSK9抑制剂或mAb1均可阻断这些效应。重组PCSK9蛋白直接增加单核细胞迁移29%～34%，而PCSK9过表达或IH条件的HepG2培养基同样增强迁移，且被SBC-115076抑制，表明PCSK9是IH促进单核细胞迁移的关键介质。3.3 PCSK9 is involved in the IH impact on endothelial permeability（PCSK9参与IH对内皮通透性的影响）：使用FITC-右旋糖酐通透性实验发现，IH使HAEC单层通透性增加86%，OSA血清增加52.6%，而PCSK9抑制可消除这些增加，提示PCSK9通过破坏内皮屏障功能促进单核细胞跨内皮迁移。3.4 PCSK9 mediates IH-induced upregulation of SOD2, CD163 and ICAM gene expression in THP1（PCSK9介导IH诱导的THP-1中SOD2、CD163和ICAM基因表达上调）：RT-qPCR显示IH显著上调单核细胞中icam1、cd163和sod2 mRNA表达，PCSK9抑制可逆转该效应；Western blot显示SOD₂蛋白水平也在IH后升高，且被PCSK9抑制所阻断，说明PCSK9促进单核细胞的促氧化和促炎表型。

讨论部分指出，在无合并症的非肥胖OSA患者中，PCSK9升高可被CPAP逆转，提示IH是主要刺激因素。PCSK9与可溶性VE-钙黏蛋白、LDL胆固醇和胰岛素的相关性提示其可能反映早期代谢和内皮功能障碍。研究人员认为，PCSK9通过LDLR相互作用介导上述效应，尽管不能完全排除其他受体。该研究首次证明PCSK9直接参与IH诱导的内皮通透性增加。结论认为，本研究首次报道了OSA对无合并症患者PCSK9表达的影响及其在血管氧化应激和炎症中的潜在作用。PCSK9通过增强内皮通透性和单核细胞迁移，促进单核细胞氧化和炎性活化，连接间歇性缺氧与血管炎症及早期动脉粥样硬化。临床上PCSK9可作为OSA血管和代谢功能障碍的早期生物标志物；CPAP可降低PCSK9水平，抗PCSK9干预（如evolocumab、alirocumab、inclisiran或口服抑制剂enlicitide）可能为OSA患者，尤其是无明确合并症者，提供额外的心血管保护。