動脈粥樣硬化性心血管疾病中，斑塊不穩(wěn)定性是導致中風、心肌梗死等臨床事件的關鍵原因。其核心在于斑塊易損性，而纖維帽變薄、壞死核心形成、炎性巨噬細胞浸潤增加及大量凋亡細胞構成的壞死核心，均會提升斑塊易損性，其中冠狀動脈和頸動脈的薄帽斑塊更易破裂。血管平滑肌細胞和巨噬細胞是斑塊發(fā)展的主要細胞。血管平滑肌細胞通過遷移、增殖和產生基質促進內膜增厚與纖維帽形成。巨噬細胞可在促炎的 M1 型和修復性的 M2 型間轉換，且 M1 型在易破裂斑塊區(qū)域更常見。

抵抗素是一種由巨噬細胞分泌的促炎脂肪因子，研究發(fā)現其與頸動脈手術患者的炎癥增強相關，且體外實驗顯示抵抗素可促使巨噬細胞向 M1 樣表型轉化、誘導血管平滑肌細胞功能障礙。PKCε 作為抵抗素作用的重要上游調節(jié)因子，會介導下游信號加劇細胞功能障礙和炎癥。

基于此，美國帕洛阿爾托醫(yī)療保健系統(tǒng)血管外科的研究團隊探討了在細胞間存在通訊與相互作用的情況下，生理水平的抵抗素對血管平滑肌細胞和巨噬細胞的影響。研究采用間接和直接共培養(yǎng)模型，分別考察細胞分泌物和直接細胞接觸條件下抵抗素的作用，并聚焦于與斑塊穩(wěn)定性相關的細胞增殖、炎癥反應及細胞死亡等方面。研究成果發(fā)表在Surgery期刊，題為“Physiological levels of resistin induce a shift from proliferation to apoptosis in macrophage and VSMC co-culture”。

首先，研究人員發(fā)現在間接共培養(yǎng)體系中，未處理的巨噬細胞條件培養(yǎng)基對血管平滑肌細胞（VSMC）增殖有輕微促進作用，而經抵抗素處理的巨噬細胞條件培養(yǎng)基的促進作用更明顯（圖 1）。抵抗素處理能顯著增強 VSMC 增殖，且若提前用 εV1-2 抑制巨噬細胞中的 PKCε，這種增殖促進效應會減弱（p<0.05）。

圖1   間接共培養(yǎng)可促進 VSMC 增殖，且抵抗素通過PKCε 進一步增強該增殖作用

為了進一步研究巨噬細胞分泌物對 VSMCs的影響，研究人員通過檢測增殖標志物（PCNA、cyclin D1）和炎癥指標（NFκB-2）的基因表達發(fā)現，經抵抗素處理的巨噬細胞條件培養(yǎng)基可顯著上調 VSMCs 中上述標志物的表達（圖 2A和B），而抑制 PKCε 可減弱這些效應，使基因表達回到接近對照組的水平。

圖2    巨噬細胞分泌物上調 VSMCs 中增殖和炎癥標志物的基因表達

接下來，研究人員直接共培養(yǎng)中巨噬細胞與血管平滑肌細胞的不同比例。結果顯示，未處理的巨噬細胞能促進體系增殖，其中血管平滑肌細胞：巨噬細胞為 1:4 時增殖顯著增加，1:6 時趨于穩(wěn)定（圖 3A），故后續(xù)實驗選用 1:4 比例。向該體系加入抵抗素后，24 小時和 48 小時增殖細胞數量逐漸減少，凋亡細胞數量增加，且這種從增殖向凋亡的轉變由 PKCε 介導（圖 3B–C）。

圖3   直接共培養(yǎng)可刺激細胞增殖，但抵抗素會誘導細胞向凋亡轉化。

最后，為了進一步研究直接細胞間相互作用下抵抗素對細胞狀態(tài)的影響，研究人員將細胞與抵抗素共培養(yǎng) 48 小時后，對增殖標志物、炎癥標志物及凋亡標志物的基因表達情況進行了分析，結果發(fā)現，抵抗素處理使共培養(yǎng)體系在轉錄水平呈現從增殖向凋亡的轉變：48 小時后增殖標志物基因表達無變化（圖 4A），炎癥標志物表達與間接共培養(yǎng)類似（圖 4B）。但凋亡標志物 caspase 3 和 caspase 8 表達上調（圖 4C），且 PKCε 在該轉變中的作用得到進一步確認。

圖4    直接的細胞間相互作用使抵抗素能夠上調凋亡標志物。

總之，該研究表明，在細胞組成接近斑塊易損區(qū)域的血管平滑肌細胞與巨噬細胞共培養(yǎng)體系中，抵抗素會促使細胞從增殖轉向凋亡，而這一過程由 PKCε 介導。這意味著 PKCε 可能成為治療抵抗素相關動脈粥樣硬化并發(fā)癥的潛在靶點。

參考文獻：Zuniga MC, Raghuraman G, Zhou W. Physiologic levels of resistin induce a shift from proliferation to apoptosis in macrophage and VSMC co-culture. Surgery. 2018 Apr;163(4):906-911. doi: 10.1016/j.surg.2017.10.051. Epub 2018 Feb 1. PMID: 29361366; PMCID: PMC5857465.
原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29361366/

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