YY1/INSIG1通过调控AMPK-mTOR信号通路促进动脉粥样硬化进展的机制研究

时间:2025年8月15日
来源:Molecular Immunology

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本研究揭示了YY1/INSIG1轴在动脉粥样硬化中的关键作用,研究人员通过构建小鼠模型和细胞实验,发现INSIG1通过激活AMPK/mTOR通路抑制炎症和细胞异常增殖,为动脉粥样硬化的靶向治疗提供了新思路。

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动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)是心血管疾病的主要诱因,其发病机制复杂,涉及脂质代谢紊乱、慢性炎症和血管功能障碍。尽管现有治疗手段如他汀类药物和手术干预取得了一定效果,但仍无法完全阻止斑块进展和再狭窄。这背后是对AS分子机制认识的不足,尤其是脂质代谢与炎症通路交互作用的细节尚未阐明。

安徽医科大学的研究团队将目光投向了一个鲜少被探索的调控因子——胰岛素诱导基因1(INSIG1)。这个内质网驻留蛋白以抑制胆固醇合成而闻名,但其在AS中的具体作用仍是个谜。更引人入胜的是,研究人员发现转录因子YY1可能与INSIG1存在调控关系,这为揭示AS的分子网络提供了全新视角。

为解答这些问题,研究团队采用多维度技术策略:通过rAAV/D377Y-mPCSK9联合高脂饮食构建小鼠AS模型;采用80 μg/mL氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)处理人脐静脉内皮细胞(HUVECs)和人血管平滑肌细胞(HVSMCs)建立体外模型;运用RNA测序筛选差异表达基因;通过双荧光素酶报告基因实验验证YY1对INSIG1的转录调控;并采用AMPK抑制剂(Dorsomorphin, DM)进行体内功能挽救实验。

3.1 AS模型建立与INSIG1表达变化

研究发现AS小鼠主动脉斑块面积和脂质沉积显著增加,RNA测序显示212个差异表达基因中INSIG1显著下调。免疫荧光证实INSIG1在斑块内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞中广泛低表达,这种趋势在AS患者血清中也得到验证。

3.2 AS细胞模型中INSIG1表达

ox-LDL以剂量依赖性方式降低HUVECs和HVSMCs中INSIG1表达,80 μg/mL浓度在保证细胞活性前提下诱导最显著变化,被选为后续实验条件。

3.3 INSIG1过表达对细胞周期影响

INSIG1过表达在ox-LDL刺激的HUVECs中增加S期细胞比例,而在HVSMCs中则减少S期细胞,表明其对两种细胞增殖具有相反调控作用。

3.4 INSIG1过表达对细胞迁移侵袭影响

划痕实验和Transwell实验显示,INSIG1过表达促进HUVECs迁移却抑制HVSMCs迁移,同时显著降低两种细胞中炎症因子IL-6和MCP-1的释放。

3.5 INSIG1过表达激活AMPK/mTOR通路

生物信息学预测和实验验证表明,INSIG1过表达可逆转ox-LDL诱导的AMPK磷酸化抑制和mTOR磷酸化激活,提示其通过该通路发挥作用。

3.6 YY1对INSIG1的调控

通过数据库预测和双荧光素酶报告基因实验,首次证实YY1能直接结合INSIG1启动子增强其转录活性。

3.7 AMPK抑制的小鼠实验

体内实验显示,INSIG1过表达显著减少斑块面积,而AMPK抑制剂DM不仅加重AS,还完全抵消了INSIG1的保护作用,血清IL-6和TNF-α水平变化进一步佐证了这一机制。

这项研究首次系统阐明了YY1/INSIG1/AMPK-mTOR轴在AS中的调控网络。INSIG1通过细胞特异性方式调控血管细胞功能——在HUVECs中促进修复性增殖,在HVSMCs中抑制病理性增殖,这种"双刃剑"特性使其成为理想的治疗靶点。更关键的是,研究发现YY1作为上游调控因子可直接激活INSIG1转录,而INSIG1通过AMPK/mTOR通路调控脂质代谢和炎症反应,这为开发针对AS不同病理环节的精准治疗方案提供了理论依据。

研究也存在若干局限:小鼠模型与人类疾病的差异需要临床样本验证;INSIG1在AS不同阶段可能发挥动态作用;YY1是否还调控其他AS相关基因有待探索。未来研究可着眼于开发特异性调节YY1/INSIG1相互作用的小分子药物,并探索该通路与现有治疗手段的协同效应。这项发表在《Molecular Immunology》的成果,为破解AS治疗困境提供了新的分子靶点和理论支撑。

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