扰动流上调血管内皮细胞甘油磷酸胆碱促血管炎症的力学生物学机制

目的动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)为一种慢性炎症疾病,是多种心脑血管疾病发生的共同病理基础。扰动流(disturbed flow)诱导的血管炎症是动脉粥样硬化病变的重要生物学事件。血管内皮细胞甘油磷酸胆碱代谢异常在血管炎症的发生发展过程扮演关键角色。然而,扰动流介导血管内皮细胞甘油磷酸胆碱代谢异常从而诱发血管炎症的力学生物学机制尚不明确。方法本研究拟构建体内/外扰动流力学加载模型,通过基因组学结合代谢组学分析扰动流介导血管内皮细胞甘油磷酸胆碱代谢异常的力学生物学机制。通过分子生物学及多种基因干预手段探明甘油磷酸胆碱调控血管炎症反应的分子机理。结果(1)左颈动脉部分结扎后的Apo E-/-小鼠甘油磷酸胆碱代谢途径发生显著变化,扰动流血管段脂质沉积增加,斑块面积增大;(2)体外扰动流剪切力可上调血管内皮细胞甘油磷酸胆碱表达,升高的甘油磷酸胆碱显著诱导血管内皮细胞炎症因子的表达,促进平滑肌细胞的表型转化和增殖能力,引起巨噬细胞极化(M2型向M1型转化);(3)扰动流激活血管内皮细胞PIEZO1并上调其表达,活化的PIEZO1激活YAP从而诱导甘油磷酰胆碱二酯酶1基因表达。结论扰动流剪切力可通过PIEZO1-YAP信号轴上调血管内皮细胞甘油磷酸胆碱水平,引发血管炎症,从而促进动脉粥样硬化发生发展。