7 - 酮胆固醇激活巨噬细胞 Piezo1 通道：动脉粥样硬化研究新突破

本文聚焦动脉粥样硬化（AS），发现髓系细胞中 Piezo1 基因缺失可减缓 AS 发展。氧化低密度脂蛋白（oxLDL）或 7 - 酮胆固醇（7-KC）可增强巨噬细胞 Piezo1 电流，而二十二碳六烯酸（DHA）能抑制 Piezo1。该研究揭示了脂质对 Piezo1 的调节作用，为 AS 治疗提供新方向。

### 研究背景
动脉粥样硬化（AS）是一种严重威胁人类健康的代谢和炎症性疾病，是全球范围内导致心血管疾病的主要原因之一。巨噬细胞在 AS 的发生和发展过程中起着核心作用，其功能的异常与 AS 的进展密切相关。Piezo1 作为一种机械敏感（MS）非选择性阳离子通道，近年来被发现参与 AS 的病理过程，但具体机制尚未完全明确。7 - 酮胆固醇（7-KC）是氧化低密度脂蛋白（oxLDL）的主要氧化甾醇，在 AS 的发展中起重要作用，然而其与巨噬细胞 Piezo1 之间的关系此前未被深入研究。同时，ω-3 多不饱和脂肪酸（PUFAs）中的二十二碳六烯酸（DHA）对心血管疾病具有保护作用，但其是否通过调节 Piezo1 发挥作用尚不清楚。基于此，本研究旨在探讨 7-KC、DHA 与巨噬细胞 Piezo1 之间的关系及其在 AS 中的潜在作用机制。

实验设计

1. 动物模型构建：将对照（LysM^Cre Piezo1^+/+）和髓系特异性 Piezo1 缺陷（LysM^Cre Piezo1^del/lox）小鼠与荧光报告工具菌株杂交，然后将这些小鼠的骨髓移植到辐照后的 Ldlr^−/−小鼠体内，构建 AS 小鼠模型，并给予西方饮食喂养 12 周。
2. 细胞实验：培养小鼠骨髓来源的巨噬细胞（BMDMs）、RAW 巨噬细胞系和转染 Piezo1 的 HEK Piezo1^del细胞，分别用 oxLDL、7-KC、DHA 等进行处理，通过多种实验技术检测 Piezo1 电流、基因和蛋白表达、膜胆固醇含量、膜秩序等指标的变化。

实验结果

1. 髓系特异性 Piezo1 缺陷减少斑块发展：在 AS 小鼠模型中，Piezo1 缺陷显著降低了近端主动脉粥样硬化病变的发展，减少了髓系细胞向主动脉弓的募集和向巨噬细胞的转化，且不影响血细胞生成。
2. 7-KC 上调巨噬细胞 Piezo1：慢性 7-KC 处理可显著增强 BMDMs、RAW 细胞中 Piezo1 的电流，使电流幅度增大，失活和去激活减慢。同时，7-KC 处理还增加了 Piezo1 的 mRNA 和蛋白表达。在转染 Piezo1 的 HEK Piezo1^del细胞中，oxLDL 或 7-KC 同样能增强 Piezo1 电流，且 7-KC 的作用不依赖于蛋白表达或转运。
3. 7-KC 降低膜胆固醇并影响膜秩序：7-KC 慢性处理导致 RAW 和 HEK 细胞的膜胆固醇水平显著降低，通过高分辨率薄层层析（HPTLC）和 DHE 成像等技术得以证实。同时，7-KC 处理降低了膜秩序，且膜秩序的降低与 Piezo1 电流增强呈正相关。
4. DHA 抑制 Piezo1：急性应用 DHA 可显著抑制 BMDMs、RAW 细胞和转染 Piezo1 的 HEK 细胞中 Piezo1 的电流，且这种抑制作用是可逆的。饱和脂肪酸和酯化 DHA 无此作用，且 DHA 的抑制作用与膜秩序无关。

研究结论

1. 7-KC 对 Piezo1 的调节机制：7-KC 通过降低膜胆固醇水平、减少膜秩序以及增加 Piezo1 mRNA / 蛋白表达等多种机制，增强巨噬细胞 Piezo1 对压力刺激的反应。
2. DHA 的保护作用：DHA 在其游离形式下可急性抑制 Piezo1，这种抑制作用具有特异性，为解释 DHA 的心血管保护作用提供了新的视角。
3. 研究意义：本研究首次揭示了 7-KC 作为内源性 Piezo1 调节剂在 AS 中的重要作用，以及 DHA 对 Piezo1 的抑制作用，为深入理解 AS 的发病机制提供了新线索，有望为开发治疗 AS 的新策略提供潜在的药物靶点。

研究展望

尽管本研究取得了重要进展，但仍存在一些局限性。例如，7-KC 上调 Piezo1 的具体机制在体内难以直接验证，其在 AS 发展和进展中的直接作用还需进一步研究。未来的研究可以深入探讨这些问题，为 AS 的治疗提供更坚实的理论基础和更有效的治疗方法。