動脈粥樣硬化是一種慢性進展性疾病，越來越多的證據表明，內皮功能障礙是動脈粥樣硬化的起始步驟。在動脈分支和彎曲處，局部血流模式受到干擾（低和振蕩剪切應力，OSS），導致內皮細胞（ECs）轉化為促炎表型，如過度增殖和炎癥，從而促進AS的進展。相比之下，直段動脈的穩定層流血流（高和單向層狀剪切應力，LSS）促進ECs轉化為抗炎表型，改善內皮細胞功能，從而抑制動脈粥樣硬化進展。

TET甲基胞嘧啶雙加氧酶1（Tet methylcytosine dioxygenase 1，TET1s）的短亞型與早期胚胎發育、癌癥和哺乳動物神經系統有關。然而，TET1s在ECs中的表達能否調節動脈粥樣硬化的發生和發展尚未得到探索。

最近，重慶生物流變科學與技術教育部重點實驗室王貴學課題組的一項研究，提供了體內和體外證據，表明致動脈粥樣硬化OSS降低了EC中的TET1表達，TET1s表達的降低反過來誘導ECs的炎癥和增殖反應，最終導致動脈粥樣硬化病變的形成，此外，還證明了TET1s通過增加yes相關蛋白（YAP）第127位絲氨酸殘基的磷酸化來阻止OSS介導的YAP的核易位。這些發現支持TET1s在調節促動脈粥樣硬化表型和動脈粥樣硬化發生中的保護作用。研究成果發表在 Genes & Diseases 期刊題為“Mechano-sensitive TET1s inhibits endothelial athero-susceptible phenotype through regulating YAP phosphorylation”。

實驗采用體內動物模型和體外平行板流動室系統評估擾動流動對TET1s表達的影響。首先，通過對小鼠頸動脈分支進行結扎，在左頸總動脈（LCA）處形成局部OSS，在對側右頸總動脈（RCA）處保持LSS。48小時后，OSS下的TET1s mRNA和蛋白質表達低于LSS環境（圖1 A、B）。此外，利用平行板流動室加載OSS，觀察到體外培養的人臍靜脈內皮細胞（HUVECs）中的TET1s mRNA和蛋白質水平降低（圖1 C）。

為了進一步研究TET1s在動脈粥樣硬化發生中的作用，實驗構建了基于ApoE?/? 背景的 TET1和TET1s雙敲除小鼠（Tet1?/?）和TET1基因單敲除小鼠（Tet1 CS/CS），高脂飼料（HFD）喂養8周以產生動脈粥樣硬化模型。主動脈根部油紅染色顯示，Tet1?/? ApoE?/? 小鼠的脂質沉積比Tet1 CS/CS ApoE?/? 組和ApoE?/? 組多（圖1 D、E），表明TET1s可能影響血流動力學力相關的動脈粥樣硬化。

接下來，實驗進行一系列功能分析以確定TET1s在ECs中的作用。用siRNA敲低TET1s顯著增加了ECs數量（圖1 F）和增殖細胞核抗原（PCNA）蛋白水平。相比之下，腺病毒誘導的TET1s過表達降低了ECs中的PCNA水平。與LSS相比，體外OSS應用于HUVECs對細胞增殖的促進程度更大，然而，TET1s過表達可減輕OSS介導的HUVECs異常增殖（圖1 G）。此外，TET1s的敲低上調了細胞間粘附分子1（ICAM-1）和血管細胞間粘附分子1（VCAM-1）的表達（圖1 H）。其高表達反過來又增加了白細胞粘附和內皮炎癥。此外，脂多糖（LPS）處理后誘導的炎癥狀態也因TET1s過表達而減弱，ICAM-1和VCAM-1表達（圖1 I）及單核細胞THP-1粘附（圖1 J）的降低證明了這一點。這些結果表明，TET1s在OSS 環境中在ECs中發揮抗增殖和抗炎功能。

圖1 力學敏感蛋白TET1s通過抑制YAP活性來防止響應振蕩剪切應力（OSS）的內皮功能障礙。

然后，為了進一步了解EC中TET1s調控功能的潛在機制，實驗研究了TET1s與YAP之間的關系。結果發現，YAP在Tet1?/? ApoE?/? 小鼠主動脈弓（AA）中的表達比Tet1cs/cs ApoE?/? 小鼠中更高（圖1 K、L），TET1s敲低增加了ECs中YAP的表達。此外，通過免疫共沉淀和免疫熒光共定位證實了TET1s和YAP之間的物理相互作用（圖1 M、N）。

YAP的細胞定位受剪切應力的調控。因此，評估了TET1s在剪切應力條件下如何調節YAP并發現TET1s敲低后ECs中YAP的核易位顯著增加。此外，免疫熒光染色顯示，OSS顯著增加了YAP的核積累和表達，而LSS的效果相反，而TET1s過表達抑制了OSS介導的YAP核易位和表達（圖1 O）。

YAP在不同剪切應力條件下的激活和細胞定位取決于其在特定氨基酸殘基處的磷酸化。實驗發現，TET1s的敲低顯著降低了YAP在絲氨酸127位的磷酸化。最后，實驗確定了剪切應力下YAP在絲氨酸127位點的磷酸化（p-YAPS127），發現OSS降低了p-YAPS127水平，并通過TET1s的過表達恢復（圖1 P）。這些結果表明，TET1s通過調節YAP在剪切應力下的磷酸化來調節YAP的核定位和表達。

然后，繼續確認了TET1s對YAP激活的影響。結果表明，TET1s敲低后，HUVECs中CTGF、CYR61和ANKRD1（YAP下游靶基因）的表達增加（圖1 Q），但在TET1s過表達時減少。此外，評估了維替泊芬（vp）對YAP活性的抑制是否足以預防TET1s缺乏引起的EC功能障礙。正如預期的那樣，VP處理顯著抑制了CTGF，CYR61和ANKRD1的表達，并降低了在TET1敲低時它們的上調（圖1 Q）。同時，在TET1s敲低后，VP還減弱了PCNA，ICAM-1和VCAM-1的表達。這些結果表明，TET1s 至少在一定程度上通過調節YAP活性介導在剪切應力下的EC增殖和炎癥反應。

在該研究中，報道了TET1s對血流動力學敏感，并調節了擾動流下ECs中動脈粥樣硬化相關的內皮表型。實驗發現TET1s通過增加p-YAPS127水平結合并抑制YAP活性，這隨后抑制了EC增殖和炎癥相關基因的表達，這些基因通常響應機械剪切應力而上調。總的來說，研究結果揭示了TET1s在調節促動脈粥樣硬化EC表型中的新作用，這可能有助于開發動脈粥樣硬化的預防和治療策略。未來需要進一步了解TET1s在不同的血流動力學條件下如何調節YAP活性的機制。

參考文獻：Huang L, Qu K, Wang C, Lei D, Yan W, Li T, Hou Z, Qiu J, Wang G. Mechano-sensitive TET1s inhibits endothelial athero-susceptible phenotype through regulating YAP phosphorylation. Genes Dis. 2023 Apr 4;10(4):1183-1186. doi: 10.1016/j.gendis.2023.01.029. PMID: 37397553; PMCID: PMC10311081.
原文鏈接：pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37397553/

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