1区top! 安徽中医药大学揭示瓜蒌-薤白药对来源的活性成分靶向驱动SNAP29依赖性吞噬,抑制VSMCs泡沫细胞形成并缓解动脉粥样硬化

【写在前面】：本期推荐的是由安徽中医药大学药学院、安徽中医药大学生物活性天然产物安徽省重点实验室、安徽省食药用真菌功能活性与资源利用安徽中医药大学安徽省联合实验室等研究团队合作近期发表于Phytomedicine(IF11.3）的一篇文章，揭示瓜蒌-薤白来源的芹菜素-7-O-葡萄糖苷通过靶向Rab7驱动SNAP29依赖性吞噬来抑制VSMCs泡沫细胞形成并缓解动脉粥样硬化。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Gualou-Xiebai-derived Apigenin-7-O-glucoside inhibits VSMCs foam cell formation and alleviates atherosclerosis by targeting Rab7 to drive SNAP29-dependent lipophagy

背景

血管平滑肌细胞（VSMCs）形成泡沫细胞是动脉粥样硬化斑块发展的关键事件。脂吞噬是一种由小GTP酶Rab7调控的选择性自噬途径，有助于维持细胞脂质稳态，但Rab7调节的脂吞噬如何控制动脉粥样硬化（AS）中VSMC的脂质平衡尚不清楚。传统的瓜蒌-薤白药对（GLXB）在临床上用于治疗目前公认的AS胸痛，并调节脂质代谢，但其分子靶点尚不明确。

目的

明确Rab7在AS期间VSMC脂质稳态和吞噬中的作用，并鉴定与Rab7结合的GLXB成分。

方法

通过12周的高脂饮食在6周龄的雄性载脂蛋白E缺陷（ApoE-/-）小鼠中建立AS模型，并通过超声检查证实。随后，以3或12g/kg的剂量用GLXB治疗小鼠4周。通过组织学染色和转录组学（RNA测序[RNA-seq]）分析评估治疗效果，并通过腺相关病毒（AAV）介导的Rab7过表达确定核心下游靶点。采用共免疫沉淀质谱（Co-IP MS）鉴定Rab7下游靶点，随后使用分子对接、表面等离子体共振（SPR）和共免疫沉淀（Co-IP）或谷胱甘肽S-转移酶（GST）下拉分析验证Rab7和SNAP29之间的相互作用。在小鼠主动脉组织中，通过免疫荧光、蛋白质印迹和mCherry-GFP-LC3串联荧光报告分析评估Rab7-SNAP29共定位、亲脂性和自噬通量。在体外，利用氧化低密度脂蛋白（ox-LDL；80μg/ml）攻击的VSMCs来研究GLXB药物血清或短发夹RNA介导的Rab7沉默（sh-Rab7）如何调节亲脂性。最后，通过Co-IP、SPR和药物亲和力反应靶稳定性（DARTS）测定证实了GLXB活性单体与Rab7的直接结合。

结果

GLXB改善了ApoE-/-小鼠的血脂异常，减少了斑块负荷。RNA-seq将Rab7置于富集的“自噬”和“脂质和动脉粥样硬化”途径的交叉点。AAV介导的Rab7过表达稳定了动脉粥样硬化病变中的斑块，改善了脂质谱，增强了自噬；相反，用氯喹阻断通量在很大程度上消除了Rab7和GLXB提供的保护。从机制上讲，GTP结合的Rab7以严格依赖GTP酶的方式与SNARE蛋白SNAP29结合，以促进自噬体-溶酶体融合。在GLXB成分中，芹菜素-7-O-葡萄糖苷（Api-7-O-G）是主要的Rab7配体，山奈酚和木犀草素-7-O-龙胆二糖苷的结合明显较弱。Api-7-O-G结合并稳定了Rab7，mCherry-GFP-LC3成像证实它恢复了VSMCs中自噬（噬脂）通量和有限的ox-LDL驱动的脂质积累。

结论

GLXB及其活性成分Api-7-O-G通过靶向Rab7启动SNAP29依赖性吞噬来缓解AS，支持Api-7-O-G作为心血管疾病的候选药物。

图文摘要

【前言】

动脉粥样硬化（AS）是一种慢性血管疾病，其特征是病理性脂质积聚、泡沫细胞形成和纤维脂肪斑块的进行性发展。传统上，单核细胞-巨噬细胞谱系被认为是早期AS泡沫细胞的主要来源。然而，遗传谱系追踪和单细胞转录组分析的最新进展从根本上改变了这一观点，表明血管平滑肌细胞（VSMCs）经历了广泛的转分化为泡沫细胞，并在动脉粥样硬化病变中的泡沫细胞池中占主要比例。有证据表明，VSMCs衍生的泡沫细胞占人类冠状动脉斑块中泡沫细胞的40-50%，在小鼠模型中高达60-80%，其丰度经常超过巨噬细胞衍生泡沫细胞。尽管巨噬细胞衍生的泡沫细胞生成已被广泛研究，但VSMCs产生泡沫细胞的机制及其对动脉粥样硬化的贡献尚未完全清楚。

中医药提供了广泛的多靶点药物来源。瓜蒌-薤白中药药对（GLXB）首次记录在《金匮要略》中，瓜蒌和薤白以2:1的比例配对。数千年来，GLXB一直被用于治疗“胸痹”和“心痛”，这些疾病在现代西医中直接对应于AS、心肌缺血和冠心病。临床前研究表明，GLXB改善了ApoE-/-小鼠的血脂异常，减少了主动脉内膜脂质沉积，并抑制了动脉粥样硬化斑块的形成。除了降脂作用外，新的证据表明GLXB还具有抗炎和抗氧化活性，这可能共同有助于其抗动脉粥样硬化的特性。我们最近发现，GLXB通过激活P2RY12介导的亲脂性来限制VSMC泡沫细胞的形成。然而，GLXB与亲脂性机制结合的具体分子靶点尚未确定。

本研究旨在明确Rab7在AS期间VSMC脂质稳态和吞噬中的作用，并分离直接与Rab7结合的GLXB成分，从而为该经典配方的临床应用提供分子基础。

【结果部分】

1.GLXB 可改善 AS 小鼠的血脂异常，并抑制动脉粥样硬化斑块的形成。

2.转录组分析表明， GLXB 通过调控自噬及脂质代谢通路，可改善动脉粥样硬化。

3.通过AAV靶向过表达Rab7可缓解AS小鼠的血脂异常，并稳定动脉粥样硬化斑块。

4.GTP酶依赖性Rab7激活可促进经ox-LDL处理的血管平滑肌细胞中的脂质清除。

5.Rab7 通过 GTP 酶依赖性脂噬作用促进细胞内脂质清除。

6.在体内抑制自噬-溶酶体通路可逆转 AAV -Rab7 的抗动脉粥样硬化作用。

7.Rab7 以 GTP 酶依赖性方式与 SNAP29 直接相互作用，从而驱动脂噬作用。

8.GLXB药对通过促进 Rab7 依赖性脂噬作用，减轻脂质蓄积。

9.针对Rab7的GLXB中活性成分的筛选与鉴定。

10.Api-7-O-G 与山奈酚成分与 Rab7 的相互作用分析。

11.Api-7-O-G 通过 Rab7 介导的脂噬作用，减轻 ox-LDL 诱导的血管平滑肌细胞内脂质蓄积。

12.GLXB 通过Api-7-O-G介导的 Rab7-SNAP29 信号通路缓解 AS 的作用机制假说。

【结论与讨论】

本研究确定Rab7–SNAP29轴是 GLXB 在药理学上的相关靶点，其中Api-7-O-G作为主要（而非唯一）生物活性配体。我们证明Api-7-O-G可与Rab7结合，并伴随活性（GTP结合）Rab7水平的升高，从而促进SNAP29介导的自噬体-溶酶体融合，恢复血管平滑肌细胞中的脂噬清除功能。这些发现为 GLXB 的治疗效果提供了化学基础，并将Rab7/SNAP29信号通路确立为动脉粥样硬化性心血管疾病临床治疗的候选治疗轴。

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