“瓜蒌-薤白”下调Rab18抑制铁死亡减少血管平滑肌细胞源性泡沫细胞形成

动脉粥样硬化(AS)是以动脉内膜脂质、炎性细胞、钙离子等沉积形成粥样斑块为特征的慢性炎症疾病,是众多心血管疾病的病理基础。泡沫细胞是粥样斑块的主要组成,其形成是AS发生的标志,血管平滑肌细胞(VSMCs)是泡沫细胞的主要来源之一。铁死亡是AS的重要参与者,是依赖于铁过量的脂质过氧化导致的细胞死亡程序。过量铁降低细胞谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)与溶质载体家族7成员11(SLC7A11)表达及超氧化物歧化酶(SOD)与谷胱甘肽(GSH)水平,抑制抗氧化系统;升高脂酰辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)表达及丙二醛(MDA)与活性氧(ROS)水平,增加脂质过氧化。脂质过氧化是铁死亡造成细胞损伤、增殖及泡沫细胞形成,促进AselleckS发生的直接原因。铁死亡造成的细胞脂质过氧化能够促进巨噬细胞源性泡沫细胞的形成。脂质过氧化物促进低密度脂蛋白(LDL)氧化;增加清道夫受体表达,加速氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)的吸收;降低胆固醇逆转运蛋白的表达,减少胆固醇外排;激活炎症,促进铁吸收,加重铁死亡,促进泡沫细胞形成。铁死亡抑制剂减少巨噬细胞铁死亡及脂质沉积,表明抑制铁死亡是减少巨噬细胞源性泡沫细胞形成的重要手段,但铁死亡在VSMCs源性泡沫细胞形成中的作用尚不明确。脂质过氧化是铁死亡引起泡沫细胞形成的直接因素,脂酰辅酶A长链合成酶(ACSLs)是调控脂质过氧化的重要因子。Rab18调控ACSLs参与细胞脂质代谢,调节脂质过氧化。提示,Rab18可能通过调节脂质过氧化参与铁死亡。“瓜蒌-薤白”(GLXB)药对载于《金匮要略》中,具有祛痰降浊的功效,临床用于治疗AS等代谢类疾病。课题组前期研究显示,GLXB通过调节肝脏代谢轮廓、改善甘油磷脂代谢与糖代谢、降低氧化应激,发挥其调节血脂水平、减少肝脏脂滴数目、抑制泡沫细胞形成治疗AS的作用。前期实验显示,GLXB能够降低VSMCs中Rab18表达,但其对VSMCs源性泡沫细胞的作用及机制尚不明确。本课题以VSMCs源性泡沫细胞的形成为出发点,基于铁死亡考察GLXB对VSMCs源性泡沫细胞形成的作用与具体机制,为GLXB治疗AS提供科学基础。目的:明确GLXB对铁死亡及VSMCs源性泡沫细胞形成的作用及具体机制。方法:ox-LDL诱导VSMCs,建立VSMCs源性泡沫细胞模型,以细胞酯化率大于50%为VSMCs源性泡沫细胞形成标志;CCK8法检测细胞活力,筛选药物刺激浓度;油红O染色检测细胞脂质蓄积情况,酶法检测细胞总胆固醇(TC)、游离胆固醇(FC)水平;透射电镜观察细胞线粒体形态,检测线粒体氧化损伤状况;亚铁嗪微板法检测细胞铁含量;比色法检测细胞MDA与GSH水平,羟胺法检测细胞SOD水平,荧光探针检测细胞ROS水平;蛋白免疫印迹法检测细胞GPX4、SLC7A11、ACSL4及Rab18表达。利用Rab18过表达质粒及铁死亡激动剂Erastin,考察Rab18对GLXB抑制铁死亡减少VSMCs源性泡沫细胞形成的影响。结果:1.GLXB减少VSMCs源性泡沫细胞形成ox-LDL诱导建立VSMCs源性泡沫细胞模型,GLXB显著降低ox-LDL诱导的VSMCs脂质水平、酯化率及脂滴蓄积Steroid intermediates,抑制VSMCs源性泡沫细胞形成。2.GLXB通过抑制铁死亡减少VSMCs源性泡沫细胞形成GLXB显著抑制ox-LDL诱导的VSMCs线粒体皱缩及其“嵴”结构的减少;降低细胞总铁、MDA及ROS水平,升高SOD及GSH水平,升高抗氧化调节蛋白GPX4及SLC7A11的表达,降低脂质过氧化调节蛋白ACSL4的表达。铁死亡激动剂Erastin干预后,GLXB抑制VSMCs源性泡沫细胞形成的作用被逆转,细胞脂质水平、脂滴蓄积及酯化率显著增加;细胞总铁、MDA及ROS水平升高,SOD及GSH水平降低,GPX4及SLC7A11的表达降低,ACSL4的表达升高。3.GLXB通过下调Rab18抑制铁死亡减少VSMCs源性泡沫细胞形成GLXB显著降低VSMC寻找更多s内Rab18的表达;Rab18过表达后,GLXB抑制铁死亡、减少VSMCs源性泡沫细胞形成的作用被取消,细胞脂质水平、脂滴蓄积及酯化率增加;细胞总铁、MDA及ROS水平升高,SOD及GSH水平降低,GPX4及SLC7A11的表达降低,ACSL4的表达升高。结论:1.GLXB减少ox-LDL诱导的VSMCs源性泡沫细胞形成。2.GLXB抑制VSMCs铁死亡,并通过抑制铁死亡减少VSMCs源性泡沫细胞的形成。3.GLXB通过下调Rab18抑制铁死亡减少VSMCs源性泡沫细胞形成。