硝酸盐调控M2巨噬细胞稳态防治动脉粥样硬化

【作者】 司元纯； 周建； 王松灵；

【机构】 首都医科大学口腔健康北京实验室； 首都医科大学附属北京口腔医院；

【摘要】 目的:动脉粥样硬化是一种以血管内脂质沉积和炎症反应为特征的慢性进行性疾病,是心血管疾病的主要原因之一,导致心肌梗死、中风等严重并发症,并呈逐年上升趋势。目前的治疗方式存在一定局限性,如药物合规性不高,生活方式改变的挑战、介入手术的创伤性以及局部治疗的困难。因此,寻找新的治疗策略非常重要。硝酸盐作为一种扩血管、抗炎和抗氧化应激作用的药物备受关注。人体在唾液腺会主动富集硝酸盐（10倍于血液）再分泌于口腔中,并从肠道吸收入血。硝酸盐循环是机体自我保护机制。本研究探究硝酸盐能否防治动脉粥样硬化及对巨噬细胞来源的泡沫细胞的形成有无改善作用。方法:建立ApoE^-/-小鼠动脉粥样硬化模型,同时给予硝酸盐饮水。16周后收集主动脉弓和主动脉瓣。献祭前,进行超声检测主动脉弓斑块。献祭后,将主动脉弓送RNAseq进行富集分析。随后,对主动脉瓣进行OCT包埋并进行冰冻切片,收集切片再完成油红O和免疫荧光等染色。建立体外巨噬细胞（RAW264.7）的泡沫细胞模型,先诱导M1和M2后完成脂代谢检测,再测qPCR、Westen Blot和免疫荧光等检测基因和蛋白水平的表达。硝酸盐减少M2型巨噬细胞对oxLDL的摄取;硝酸盐下调单核细胞粘附分子的表达。结果:硝酸盐可以减轻ApoE-/-小鼠斑块的形成;从主动脉弓超声检查、大体油红O染色和斑块油红O染色可以发现,硝酸盐饮水组,主动脉斑块显著减少。主动脉弓RNAseq结果发现,硝酸盐组脂蛋白和动脉粥样硬化通路显著下调,并且炎症和免疫信号显著下调。巨噬细胞是斑块中最重要的免疫细胞,在硝酸盐组中巨噬细胞显著下调,其中M1型降低和M2型增加。硝酸盐下调ApoE-/-小鼠斑块的LOX1和IL1β,因此,硝酸盐可以维持斑块内巨噬细胞稳态。进一步体外研究发现,硝酸盐主要降低M2巨噬细胞的对氧化低密度脂蛋白摄取。Westen Blot及免疫荧光实验均表明,硝酸盐降低M2型泡沫细胞的LOX1和IL1β的蛋白表达。硝酸盐通过调控细胞进而下调内皮细胞的粘附分子的表达,从而减少斑块内巨噬细胞聚集。结论:硝酸盐通过下调LOX1分子的表达,减少M2型巨噬细胞对氧化低密度脂蛋白的摄取,并改善斑块内免疫微环境,进而减轻斑块内的脂质沉积和巨噬细胞的趋化粘附,最终减少斑块的形成。因此,硝酸盐对ApoE^-/-小鼠动脉粥样硬化有良好的防治作用。更多还原