G3BP2調(diào)節(jié)振蕩切應(yīng)力誘導(dǎo)的內(nèi)皮功能障礙研究
動(dòng)脈粥樣硬化（AS）是心血管疾病最常見的病理基礎(chǔ)，AS 病變好發(fā)于動(dòng)脈血管狹窄、彎曲和分叉處，這些位置多為血流切應(yīng)力分布不規(guī)律的低振蕩切應(yīng)力（Low and oscillatory shear stress, OSS）區(qū)域，這提示 AS 的發(fā)生發(fā)展和血流動(dòng)力學(xué)緊密相關(guān)。
各種細(xì)胞應(yīng)激，如熱休克、氧化應(yīng)激、病毒感染和機(jī)械力均可誘導(dǎo)應(yīng)激顆粒（SGs）的形成，這是通過液-液相分離（LLPS）形成的生物分子凝結(jié)物。SGs 是真核細(xì)胞中 mRNA 和蛋白質(zhì)聚集體，能夠快速形成的來調(diào)控機(jī)體對(duì)各種外界的刺激。SGs 的形成與許多疾病的發(fā)展密切相關(guān)，并且近期研究發(fā)現(xiàn) SGs 持續(xù)存在 AS 斑塊中。G3BP2 是 SGs 形成中重要組分，通過控制mRNA穩(wěn)定性和翻譯，在調(diào)節(jié)細(xì)胞應(yīng)激誘導(dǎo)的SGs形成中起著至關(guān)重要的作用。最近的研究表明，OSS誘導(dǎo)的血管炎性疾病與響應(yīng)環(huán)境應(yīng)激的mRNA穩(wěn)定性和翻譯有關(guān)。OSS下可激活內(nèi)皮整合素-YAP信號(hào)通路，導(dǎo)致內(nèi)皮炎癥和動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生。因此，OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化可能與ECs中G3BP2相關(guān)的SG形成有關(guān)，G3BP2可能參與整合素-YAP介導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化形成。
基于此，生物流變科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河南省分子診斷與醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心、陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院血管外科等研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)課題曾基于小鼠 OSS 模型和體外細(xì)胞流動(dòng)腔模型，對(duì) G3BP2 在 OSS誘導(dǎo)的 AS 形成中的作用展開探究，并闡述G3BP2 在 OSS 調(diào)控內(nèi)皮功能的力學(xué)分子機(jī)制。
體外OSS可誘導(dǎo)ECs中的G3BP2和SG相關(guān)基因
首先，實(shí)驗(yàn)通過平板流動(dòng)腔系統(tǒng)研究了參與OSS（1 Hz，0.5 ± 4 dyn/cm2 ）誘導(dǎo)的EC功能障礙的潛在基因（圖1 A）。KEGG富集分析揭示了7種富集通路，包括“MAPK信號(hào)通路”和“流體剪切應(yīng)力和動(dòng)脈粥樣硬化”（圖1 B）。G3BP2的表達(dá)在用OSS處理的HUVECs中顯著增加，同時(shí)也增加了SGs的其他組分（圖1 C）。免疫熒光證實(shí)了G3BP2在體外OSS處理的ECs中高表達(dá)（圖1 D）。此外，檢測(cè)到了正常飲食或高脂飲食8周Apoe–/–小鼠的主動(dòng)脈弓中G3BP2的表達(dá)。這些結(jié)果表明，Apoe–/–小鼠主動(dòng)脈ECs 中，G3BP2在主動(dòng)脈弓較小曲率處的表達(dá)水平遠(yuǎn)高于在較大曲率下的表達(dá)水平（圖1 E、F）。
G3BP2的缺失抑制OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化病變的局灶性分布
為了進(jìn)一步研究G3BP2在OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化形成中的功能，實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了 G3BP2 和 ApoE 雙基因缺失的小鼠。然后，使用 7-8 周齡 ApoE–/–，G3bp2+/–ApoE–/–，G3bp2–/–ApoE–/– 小鼠構(gòu)建三種頸動(dòng)脈結(jié)扎模型。
LCA的 ORO 染色顯示，雜合組和純合組小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊（G3bp2+/–Apoe–/–，55.39%；G3bp2–/–Apoe–/–，30.33%）與對(duì)照組（Apoe–/–，91.89%）相比降低（圖2 A、B）。。頸動(dòng)脈切片病理學(xué)染色發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組小鼠斑塊中有大量的脂類沉積和泡沫細(xì)胞形成的脂質(zhì)核心，而雜合組和純合組斑塊中脂類沉積相對(duì)較少，膠原含量較高。如圖2 C、D，G3bp2+/- Apoe -/-和G3bp2 -/- Apoe -/-小鼠病變面積占總面積的比例（53.25%）明顯小于Apoe -/-小鼠（90.64%）。與Apoe -/- 小鼠（14.32%）相比，G3bp2+/- Apoe -/- 小鼠（28.82%）和G3bp2 -/- Apoe -/- 小鼠（40.26%）的膠原面積百分比有所增加（圖2 E）。與對(duì)照組（19.62%）相比，G3bp2+/- Apoe -/- （7.70%）和G3bp2-/- Apoe -/- （4.99%）的壞死面積百分比顯著降低（圖2 F）。
Apoe -/-小鼠喂食短期高脂飲食或長期正常飲食，則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的動(dòng)脈粥樣硬化，并且與OSS有關(guān)。如圖2 G、H，在正常飲食喂養(yǎng)35周后，G3bp2+/- Apoe -/- 和G3bp2 -/- Apoe -/- 小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化區(qū)病變占面積百分比明顯低于Apoe -/ -小鼠。這些數(shù)據(jù)表明G3BP2的缺失可以減少OSS誘導(dǎo)的斑塊形成。
G3BP2的缺失通過降低促炎因子的水平來抑制OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化生成
鑒于體內(nèi)響應(yīng)動(dòng)脈粥樣硬化剪切應(yīng)力的炎癥基因表達(dá)是動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)鍵步驟，因此通過免疫組織化學(xué)分析測(cè)定促炎細(xì)胞因子和巨噬細(xì)胞標(biāo)志物CD68 的表達(dá)。結(jié)果顯示，病變區(qū) VCAM-1、ICAM-1和MCP-1以及巨噬細(xì)胞的表達(dá)均顯著降低。
這些數(shù)據(jù)表明，G3BP2是ECs對(duì)OSS反應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)，G3BP2的缺失可以抑制OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成，降低斑塊中促炎細(xì)胞因子和巨噬細(xì)胞的水平。
敲低G3BP2可以增強(qiáng)EC層的屏障
為了進(jìn)一步研究G3BP2在OSS誘導(dǎo)的內(nèi)皮功能中的潛在機(jī)制，實(shí)驗(yàn)分析了OSS處理的sh-對(duì)照和sh-G3BP2 HUVECs中的mRNA譜。KEGG富集分析揭示了8種富集通路（圖3 A），包括“流體剪切應(yīng)力和動(dòng)脈粥樣硬化”、“白細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移”和“細(xì)胞粘附分子（CAMs）”。GO富集表明，G3BP2與細(xì)胞間粘附的調(diào)控有關(guān)（圖3 B）。有趣的是，在sh-G3BP2 HUVECs中，G3BP2與SGs的其他組分一起顯著降低（圖3 C）。在用OSS處理6小時(shí)后，sh-對(duì)照細(xì)胞中的THP-1單核細(xì)胞粘附數(shù)增加，但sh-G3BP2細(xì)胞中的單核細(xì)胞粘附數(shù)降低（圖3 D、E）。進(jìn)一步的研究表明，與sh-對(duì)照HUVECs相比，sh-G3BP2 HUVECs中促炎因子（包括ICAM-1，ICAM-1和MCP-1）的mRNA水平降低（圖3 F）。
研究表明，EC炎癥可導(dǎo)致內(nèi)皮通透性增加，白細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移與EC層的通透性有關(guān)，將促進(jìn)血液?jiǎn)魏思?xì)胞浸潤到主動(dòng)脈內(nèi)膜。鑒于體外響應(yīng)動(dòng)脈粥樣硬化剪切應(yīng)力下ECs的THP-1單核細(xì)胞粘附降低，G3BP2缺失，實(shí)驗(yàn)通過伊文思藍(lán)染色評(píng)估了ECs在G3bp2+/–Apoe–/– 小鼠主動(dòng)脈中的通透性，結(jié)果顯示G3BP2的缺失導(dǎo)致主動(dòng)脈中的伊文思藍(lán)沉積降低，特別是在主動(dòng)脈弓和腹主動(dòng)脈。
血管內(nèi)皮VE-鈣黏蛋白是內(nèi)皮連接處不可或缺的粘附分子，在控制內(nèi)皮通透性、白細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移和動(dòng)脈粥樣硬化形成方面起著至關(guān)重要的作用。通過免疫熒光，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了體外流動(dòng)腔實(shí)驗(yàn)檢測(cè)敲低組和對(duì)照組內(nèi)皮細(xì)胞的VE-鈣黏蛋白表達(dá)情況，并將內(nèi)皮鈣粘蛋白表型分為了五種：細(xì)型，粗型，粗型/網(wǎng)狀型，網(wǎng)狀型和手指型。用OSS處理6 h后，敲低組內(nèi)皮細(xì)胞間的網(wǎng)狀型 VE-鈣黏蛋白比例逐漸增高，而對(duì)照組內(nèi)皮細(xì)胞間的手指型 VE-鈣黏蛋白比例逐漸增高。此外，體內(nèi)研究表明，高脂飲食喂養(yǎng)8周的G3bp2+/- Apoe -/- 小鼠斑塊中的ECs 層VE-鈣黏蛋白顯著增加。
這些觀察結(jié)果表明，G3BP2缺失可以通過穩(wěn)定內(nèi)皮連接處的VE-鈣黏蛋白來保護(hù)內(nèi)皮屏障功能免受OSS的影響。
G3BP2通過YAP信號(hào)通路促進(jìn)OSS下的EC通透性和炎癥
研究發(fā)現(xiàn)，整合素β3-YAP級(jí)聯(lián)介導(dǎo)擾動(dòng)流的致動(dòng)脈粥樣硬化作用，YAP調(diào)節(jié)ECs的粘附連接形態(tài)。根據(jù)以上研究結(jié)果，研究人員假設(shè)G3BP2可能通過整合素β3-YAP級(jí)聯(lián)介導(dǎo)OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生。事實(shí)上，免疫熒光實(shí)驗(yàn)表明，暴露于OSS的ECs 中YAP的核轉(zhuǎn)運(yùn)增加，YAP的磷酸化降低，G3BP2與YAP在細(xì)胞質(zhì)中共定位（圖4 A-C）。有趣的是，G3BP2的缺失減輕了OSS引起的磷酸化YAP的減少和YAP的增加（圖4 D）。蛋白質(zhì)印跡結(jié)果顯示，在sh-G3BP2 HUVECs中，p-YAP占總YAP的比值增加，與用OSS處理的sh-對(duì)照HUVEC相反（圖4 E、F）。在sh-G3BP2 HUVECs中，YAP下游基因（包括CTGF，CYR61和ANKRD1，）的RNA表達(dá)水平顯著降低（圖4 G）。此外，YAP抑制劑維替泊芬不能降低OSS誘導(dǎo)的G3BP2的表達(dá)水平（圖4 H），但可顯著降低YAP靶向下游基因的mRNA表達(dá)水平，包括CTGF、CYR61、VCAM-1和MCP-1（圖4 I）�？傊@些結(jié)果表明，G3BP2可能通過調(diào)節(jié)下游YAP磷酸化介導(dǎo)OSS引起的內(nèi)皮細(xì)胞炎癥（圖5）。
圖5 描述 OSS 誘導(dǎo)的 EC 炎癥中 G3BP2 介導(dǎo)的 YAP 信號(hào)通路的方案。在暴露于OSS的ECs下，G3BP2參與SGs的形成并介導(dǎo)整合素-YAP信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活，上調(diào)促炎基因的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)炎癥反應(yīng)和內(nèi)皮通透性變化，最終導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生。
總之，該研究證實(shí)了G3BP2在OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生中的作用，它通過YAP信號(hào)通路調(diào)節(jié)內(nèi)皮屏障功能和促炎細(xì)胞因子的分泌。由于G3BP2已被發(fā)現(xiàn)是抗癌治療的新靶點(diǎn)，并且在該研究中已被確定為動(dòng)脈粥樣硬化的新穎且有吸引力的治療靶點(diǎn)，因此使用條件敲除小鼠進(jìn)一步研究G3BP2的潛在機(jī)制以及機(jī)械敏感性在靶向藥物輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用可能是無價(jià)的。
參考文獻(xiàn)：Li T, Qiu J, Jia T, Liang Y, Zhang K, Yan W, Hou Z, Yang S, Liu L, Xiong W, Chen Y, Wang G. G3BP2 regulates oscillatory shear stress-induced endothelial dysfunction. Genes Dis. 2021 Nov 19;9(6):1701-1715. doi: 10.1016/j.gendis.2021.11.003. PMID: 36157502; PMCID: PMC9485288.
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各種細(xì)胞應(yīng)激，如熱休克、氧化應(yīng)激、病毒感染和機(jī)械力均可誘導(dǎo)應(yīng)激顆粒（SGs）的形成，這是通過液-液相分離（LLPS）形成的生物分子凝結(jié)物。SGs 是真核細(xì)胞中 mRNA 和蛋白質(zhì)聚集體，能夠快速形成的來調(diào)控機(jī)體對(duì)各種外界的刺激。SGs 的形成與許多疾病的發(fā)展密切相關(guān)，并且近期研究發(fā)現(xiàn) SGs 持續(xù)存在 AS 斑塊中。G3BP2 是 SGs 形成中重要組分，通過控制mRNA穩(wěn)定性和翻譯，在調(diào)節(jié)細(xì)胞應(yīng)激誘導(dǎo)的SGs形成中起著至關(guān)重要的作用。最近的研究表明，OSS誘導(dǎo)的血管炎性疾病與響應(yīng)環(huán)境應(yīng)激的mRNA穩(wěn)定性和翻譯有關(guān)。OSS下可激活內(nèi)皮整合素-YAP信號(hào)通路，導(dǎo)致內(nèi)皮炎癥和動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生。因此，OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化可能與ECs中G3BP2相關(guān)的SG形成有關(guān)，G3BP2可能參與整合素-YAP介導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化形成。
基于此，生物流變科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河南省分子診斷與醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心、陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院血管外科等研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)課題曾基于小鼠 OSS 模型和體外細(xì)胞流動(dòng)腔模型，對(duì) G3BP2 在 OSS誘導(dǎo)的 AS 形成中的作用展開探究，并闡述G3BP2 在 OSS 調(diào)控內(nèi)皮功能的力學(xué)分子機(jī)制。
體外OSS可誘導(dǎo)ECs中的G3BP2和SG相關(guān)基因
首先，實(shí)驗(yàn)通過平板流動(dòng)腔系統(tǒng)研究了參與OSS（1 Hz，0.5 ± 4 dyn/cm2 ）誘導(dǎo)的EC功能障礙的潛在基因（圖1 A）。KEGG富集分析揭示了7種富集通路，包括“MAPK信號(hào)通路”和“流體剪切應(yīng)力和動(dòng)脈粥樣硬化”（圖1 B）。G3BP2的表達(dá)在用OSS處理的HUVECs中顯著增加，同時(shí)也增加了SGs的其他組分（圖1 C）。免疫熒光證實(shí)了G3BP2在體外OSS處理的ECs中高表達(dá)（圖1 D）。此外，檢測(cè)到了正常飲食或高脂飲食8周Apoe–/–小鼠的主動(dòng)脈弓中G3BP2的表達(dá)。這些結(jié)果表明，Apoe–/–小鼠主動(dòng)脈ECs 中，G3BP2在主動(dòng)脈弓較小曲率處的表達(dá)水平遠(yuǎn)高于在較大曲率下的表達(dá)水平（圖1 E、F）。
圖1 OSS增加了ECs中G3BP2的表達(dá)。
G3BP2的缺失抑制OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化病變的局灶性分布
為了進(jìn)一步研究G3BP2在OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化形成中的功能，實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了 G3BP2 和 ApoE 雙基因缺失的小鼠。然后，使用 7-8 周齡 ApoE–/–，G3bp2+/–ApoE–/–，G3bp2–/–ApoE–/– 小鼠構(gòu)建三種頸動(dòng)脈結(jié)扎模型。
LCA的 ORO 染色顯示，雜合組和純合組小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊（G3bp2+/–Apoe–/–，55.39%；G3bp2–/–Apoe–/–，30.33%）與對(duì)照組（Apoe–/–，91.89%）相比降低（圖2 A、B）。。頸動(dòng)脈切片病理學(xué)染色發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組小鼠斑塊中有大量的脂類沉積和泡沫細(xì)胞形成的脂質(zhì)核心，而雜合組和純合組斑塊中脂類沉積相對(duì)較少，膠原含量較高。如圖2 C、D，G3bp2+/- Apoe -/-和G3bp2 -/- Apoe -/-小鼠病變面積占總面積的比例（53.25%）明顯小于Apoe -/-小鼠（90.64%）。與Apoe -/- 小鼠（14.32%）相比，G3bp2+/- Apoe -/- 小鼠（28.82%）和G3bp2 -/- Apoe -/- 小鼠（40.26%）的膠原面積百分比有所增加（圖2 E）。與對(duì)照組（19.62%）相比，G3bp2+/- Apoe -/- （7.70%）和G3bp2-/- Apoe -/- （4.99%）的壞死面積百分比顯著降低（圖2 F）。
Apoe -/-小鼠喂食短期高脂飲食或長期正常飲食，則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的動(dòng)脈粥樣硬化，并且與OSS有關(guān)。如圖2 G、H，在正常飲食喂養(yǎng)35周后，G3bp2+/- Apoe -/- 和G3bp2 -/- Apoe -/- 小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化區(qū)病變占面積百分比明顯低于Apoe -/ -小鼠。這些數(shù)據(jù)表明G3BP2的缺失可以減少OSS誘導(dǎo)的斑塊形成。
圖2 G3bp2的缺失減少了OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化病變的形成。
G3BP2的缺失通過降低促炎因子的水平來抑制OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化生成
鑒于體內(nèi)響應(yīng)動(dòng)脈粥樣硬化剪切應(yīng)力的炎癥基因表達(dá)是動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)鍵步驟，因此通過免疫組織化學(xué)分析測(cè)定促炎細(xì)胞因子和巨噬細(xì)胞標(biāo)志物CD68 的表達(dá)。結(jié)果顯示，病變區(qū) VCAM-1、ICAM-1和MCP-1以及巨噬細(xì)胞的表達(dá)均顯著降低。
這些數(shù)據(jù)表明，G3BP2是ECs對(duì)OSS反應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)，G3BP2的缺失可以抑制OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成，降低斑塊中促炎細(xì)胞因子和巨噬細(xì)胞的水平。
敲低G3BP2可以增強(qiáng)EC層的屏障
為了進(jìn)一步研究G3BP2在OSS誘導(dǎo)的內(nèi)皮功能中的潛在機(jī)制，實(shí)驗(yàn)分析了OSS處理的sh-對(duì)照和sh-G3BP2 HUVECs中的mRNA譜。KEGG富集分析揭示了8種富集通路（圖3 A），包括“流體剪切應(yīng)力和動(dòng)脈粥樣硬化”、“白細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移”和“細(xì)胞粘附分子（CAMs）”。GO富集表明，G3BP2與細(xì)胞間粘附的調(diào)控有關(guān)（圖3 B）。有趣的是，在sh-G3BP2 HUVECs中，G3BP2與SGs的其他組分一起顯著降低（圖3 C）。在用OSS處理6小時(shí)后，sh-對(duì)照細(xì)胞中的THP-1單核細(xì)胞粘附數(shù)增加，但sh-G3BP2細(xì)胞中的單核細(xì)胞粘附數(shù)降低（圖3 D、E）。進(jìn)一步的研究表明，與sh-對(duì)照HUVECs相比，sh-G3BP2 HUVECs中促炎因子（包括ICAM-1，ICAM-1和MCP-1）的mRNA水平降低（圖3 F）。
研究表明，EC炎癥可導(dǎo)致內(nèi)皮通透性增加，白細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移與EC層的通透性有關(guān)，將促進(jìn)血液?jiǎn)魏思?xì)胞浸潤到主動(dòng)脈內(nèi)膜。鑒于體外響應(yīng)動(dòng)脈粥樣硬化剪切應(yīng)力下ECs的THP-1單核細(xì)胞粘附降低，G3BP2缺失，實(shí)驗(yàn)通過伊文思藍(lán)染色評(píng)估了ECs在G3bp2+/–Apoe–/– 小鼠主動(dòng)脈中的通透性，結(jié)果顯示G3BP2的缺失導(dǎo)致主動(dòng)脈中的伊文思藍(lán)沉積降低，特別是在主動(dòng)脈弓和腹主動(dòng)脈。
血管內(nèi)皮VE-鈣黏蛋白是內(nèi)皮連接處不可或缺的粘附分子，在控制內(nèi)皮通透性、白細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移和動(dòng)脈粥樣硬化形成方面起著至關(guān)重要的作用。通過免疫熒光，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了體外流動(dòng)腔實(shí)驗(yàn)檢測(cè)敲低組和對(duì)照組內(nèi)皮細(xì)胞的VE-鈣黏蛋白表達(dá)情況，并將內(nèi)皮鈣粘蛋白表型分為了五種：細(xì)型，粗型，粗型/網(wǎng)狀型，網(wǎng)狀型和手指型。用OSS處理6 h后，敲低組內(nèi)皮細(xì)胞間的網(wǎng)狀型 VE-鈣黏蛋白比例逐漸增高，而對(duì)照組內(nèi)皮細(xì)胞間的手指型 VE-鈣黏蛋白比例逐漸增高。此外，體內(nèi)研究表明，高脂飲食喂養(yǎng)8周的G3bp2+/- Apoe -/- 小鼠斑塊中的ECs 層VE-鈣黏蛋白顯著增加。
這些觀察結(jié)果表明，G3BP2缺失可以通過穩(wěn)定內(nèi)皮連接處的VE-鈣黏蛋白來保護(hù)內(nèi)皮屏障功能免受OSS的影響。
圖3 敲低G3BP2可降低OSS誘導(dǎo)的單核細(xì)胞粘附。
G3BP2通過YAP信號(hào)通路促進(jìn)OSS下的EC通透性和炎癥
研究發(fā)現(xiàn)，整合素β3-YAP級(jí)聯(lián)介導(dǎo)擾動(dòng)流的致動(dòng)脈粥樣硬化作用，YAP調(diào)節(jié)ECs的粘附連接形態(tài)。根據(jù)以上研究結(jié)果，研究人員假設(shè)G3BP2可能通過整合素β3-YAP級(jí)聯(lián)介導(dǎo)OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生。事實(shí)上，免疫熒光實(shí)驗(yàn)表明，暴露于OSS的ECs 中YAP的核轉(zhuǎn)運(yùn)增加，YAP的磷酸化降低，G3BP2與YAP在細(xì)胞質(zhì)中共定位（圖4 A-C）。有趣的是，G3BP2的缺失減輕了OSS引起的磷酸化YAP的減少和YAP的增加（圖4 D）。蛋白質(zhì)印跡結(jié)果顯示，在sh-G3BP2 HUVECs中，p-YAP占總YAP的比值增加，與用OSS處理的sh-對(duì)照HUVEC相反（圖4 E、F）。在sh-G3BP2 HUVECs中，YAP下游基因（包括CTGF，CYR61和ANKRD1，）的RNA表達(dá)水平顯著降低（圖4 G）。此外，YAP抑制劑維替泊芬不能降低OSS誘導(dǎo)的G3BP2的表達(dá)水平（圖4 H），但可顯著降低YAP靶向下游基因的mRNA表達(dá)水平，包括CTGF、CYR61、VCAM-1和MCP-1（圖4 I）�？傊@些結(jié)果表明，G3BP2可能通過調(diào)節(jié)下游YAP磷酸化介導(dǎo)OSS引起的內(nèi)皮細(xì)胞炎癥（圖5）。
圖4 G3BP2通過YAP信號(hào)通路調(diào)節(jié)OSS誘導(dǎo)的EC炎癥。
總之，該研究證實(shí)了G3BP2在OSS誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生中的作用，它通過YAP信號(hào)通路調(diào)節(jié)內(nèi)皮屏障功能和促炎細(xì)胞因子的分泌。由于G3BP2已被發(fā)現(xiàn)是抗癌治療的新靶點(diǎn)，并且在該研究中已被確定為動(dòng)脈粥樣硬化的新穎且有吸引力的治療靶點(diǎn)，因此使用條件敲除小鼠進(jìn)一步研究G3BP2的潛在機(jī)制以及機(jī)械敏感性在靶向藥物輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用可能是無價(jià)的。
參考文獻(xiàn)：Li T, Qiu J, Jia T, Liang Y, Zhang K, Yan W, Hou Z, Yang S, Liu L, Xiong W, Chen Y, Wang G. G3BP2 regulates oscillatory shear stress-induced endothelial dysfunction. Genes Dis. 2021 Nov 19;9(6):1701-1715. doi: 10.1016/j.gendis.2021.11.003. PMID: 36157502; PMCID: PMC9485288.
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