影響因子：6.9

研究概述：動脈粥樣硬化是引發(fā)中風(fēng)和心肌梗死的主要原因。低密度脂蛋白等脂質(zhì)會在血管壁的內(nèi)皮下積聚册赛，這是動脈粥樣硬化的關(guān)鍵起始事件钠导。大量積聚在內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞和巨噬細胞中的脂蛋白和膽固醇會在動脈粥樣硬化斑塊中導(dǎo)致炎性微環(huán)境森瘪。此外牡属，脂質(zhì)的過度堆積會導(dǎo)致斑塊中血管細胞的死亡，從而增加病變的大小并形成壞死核心扼睬，進而導(dǎo)致中風(fēng)或其他心血管疾病逮栅。最近的研究表明，在沒有專門的免疫細胞的情況下窗宇，早期胚胎中的上皮細胞具有吞噬凋亡細胞的活性措伐。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)军俊，在動脈粥樣硬化區(qū)域存在大量的凋亡細胞碎片废士，這表明凋亡物質(zhì)的清除過程不足。因此蝇完，作者提出科學(xué)問題：內(nèi)皮細胞是否充當吞噬細胞官硝，在高級動脈粥樣硬化中吞噬凋亡細胞碎片矗蕊？類B清道夫受體1型（SR-B1）是一種膜受體，參與膽固醇外排和類胡蘿卜素運輸氢架。此外傻咖，SR-B1的表達缺失會導(dǎo)致冠狀動脈中動脈粥樣硬化斑塊和富含脂質(zhì)的壞死核心顯著增加。并且岖研，SR-B1被認為是低密度蛋白的結(jié)合受體卿操，并與動脈粥樣硬化期間的跨胞過程相關(guān)。同時孙援，SR-B1表達的缺失顯著減少了巨噬細胞中的清除作用害淤，導(dǎo)致動脈粥樣硬化病變中死細胞的過度積累。因此拓售，SR-B1可能在與細胞碎片清除相關(guān)的內(nèi)皮吞噬作用中起重要作用窥摄。為了證實這兩點猜想，本文研究通過大量數(shù)據(jù)分析加實驗揭示了內(nèi)皮細胞在動脈粥樣硬化中作為非專業(yè)吞噬細胞的作用础淤，能夠吞噬凋亡細胞碎片崭放。研究發(fā)現(xiàn)SR-B1在內(nèi)皮細胞中高表達，且與吞噬相關(guān)途徑密切相關(guān)鸽凶。SR-B1在識別和清除凋亡細胞碎片的過程中起著重要作用币砂，尤其是在動脈粥樣硬化的高級階段。

研究結(jié)果：

影響因子：6.9

研究概述：動脈粥樣硬化是引發(fā)中風(fēng)和心肌梗死的主要原因玻侥。低密度脂蛋白等脂質(zhì)會在血管壁的內(nèi)皮下積聚决摧，這是動脈粥樣硬化的關(guān)鍵起始事件。大量積聚在內(nèi)皮細胞凑兰、平滑肌細胞和巨噬細胞中的脂蛋白和膽固醇會在動脈粥樣硬化斑塊中導(dǎo)致炎性微環(huán)境蜜徽。此外，脂質(zhì)的過度堆積會導(dǎo)致斑塊中血管細胞的死亡票摇，從而增加病變的大小并形成壞死核心拘鞋，進而導(dǎo)致中風(fēng)或其他心血管疾病。最近的研究表明矢门，在沒有專門的免疫細胞的情況下盆色，早期胚胎中的上皮細胞具有吞噬凋亡細胞的活性。此外祟剔，研究人員還發(fā)現(xiàn)隔躲，在動脈粥樣硬化區(qū)域存在大量的凋亡細胞碎片，這表明凋亡物質(zhì)的清除過程不足物延。因此宣旱，作者提出科學(xué)問題：內(nèi)皮細胞是否充當吞噬細胞，在高級動脈粥樣硬化中吞噬凋亡細胞碎片叛薯？類B清道夫受體1型（SR-B1）是一種膜受體浑吟，參與膽固醇外排和類胡蘿卜素運輸笙纤。此外，SR-B1的表達缺失會導(dǎo)致冠狀動脈中動脈粥樣硬化斑塊和富含脂質(zhì)的壞死核心顯著增加组力。并且省容，SR-B1被認為是低密度蛋白的結(jié)合受體，并與動脈粥樣硬化期間的跨胞過程相關(guān)燎字。同時腥椒，SR-B1表達的缺失顯著減少了巨噬細胞中的清除作用，導(dǎo)致動脈粥樣硬化病變中死細胞的過度積累候衍。因此笼蛛，SR-B1可能在與細胞碎片清除相關(guān)的內(nèi)皮吞噬作用中起重要作用。為了證實這兩點猜想蛉鹿，本文研究通過大量數(shù)據(jù)分析加實驗揭示了內(nèi)皮細胞在動脈粥樣硬化中作為非專業(yè)吞噬細胞的作用滨砍，能夠吞噬凋亡細胞碎片。研究發(fā)現(xiàn)SR-B1在內(nèi)皮細胞中高表達榨为，且與吞噬相關(guān)途徑密切相關(guān)。SR-B1在識別和清除凋亡細胞碎片的過程中起著重要作用煌茴，尤其是在動脈粥樣硬化的高級階段随闺。具體結(jié)果如下：

研究結(jié)果：

主動脈中類吞噬細胞的內(nèi)皮細胞亞群與高表達的SR-B1相關(guān)

上文提及，作者利用單細胞RNA測序分析發(fā)現(xiàn)血管損傷和修復(fù)相關(guān)的信號通路得到了富集蔓腐，這表明血管損傷可能是動脈粥樣硬化的一個重要過程矩乐。因此，作者進一步分析了GEO數(shù)據(jù)庫中與血管損傷密切相關(guān)的RNA-seq數(shù)據(jù)集回论，這些數(shù)據(jù)集包含機械損傷散罕、內(nèi)膜損傷和血流擾動的血管系統(tǒng)（機械損傷--GSE115618、內(nèi)膜損傷--GSE164050傀蓉、血流擾動--GSE56143）欧漱。火山圖顯示葬燎，48小時血管損傷組（GSE115618）误甚、兩周內(nèi)膜損傷組（GSE165050）和血管結(jié)扎組（GSE56143）分別有2986、1216和379個上調(diào)基因和1540谱净、341和305個下調(diào)基因（圖A-F）窑邦。隨后，為了研究動脈粥樣硬化和血管損傷過程中內(nèi)皮細胞的生物功能壕探，作者進行了三組間的GO富集分析（圖G）冈钦。結(jié)果表明，GO通路如細胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)組成在所有DEG組中得到了富集李请。此外瞧筛，作者還分析了三組DEG的富集通路的相關(guān)性厉熟，發(fā)現(xiàn)它們具有相似的富集通路和基因表達譜（圖H）。這些結(jié)果表明驾窟，部分內(nèi)皮細胞可能在動脈粥樣硬化中的血管損傷過程中庆猫，在清除凋亡細胞方面發(fā)揮了重要作用。

CXCR6是“慢性激活”中功能障礙高排名基因

為了更好地理解內(nèi)皮細胞如何在血管細胞中清除凋亡細胞碎片绅络，作者進一步分析了三個血管損傷DEGs中的KEGG通路月培。分析結(jié)果顯示吞噬作用相關(guān)的通路（如FcgR介導(dǎo)的吞噬作用和吞噬體）和增殖相關(guān)的通路（如造血細胞系、細胞周期和PI3K-Akt信號通路）在血管損傷中顯著表達（圖A）恩急，這表明內(nèi)皮細胞具有與吞噬和再生過程相關(guān)的分子特征杉畜。在三個GEO數(shù)據(jù)集中，共有64個DEGs的表達一致（圖B）衷恭，于是這些一致表達的基因進一步用于研究在血管受損條件下內(nèi)皮細胞表型變化的關(guān)系此叠。對這64個DEGs進行GO分析顯示，整合素介導(dǎo)的信號通路随珠、吞噬作用通路和細胞激活通路被富集（圖C）灭袁。由于作者在之前的工作中發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細胞具有吞噬凋亡細胞碎片的能力，并發(fā)現(xiàn)吞噬作用是血管損傷期間的主要事件窗看，于是作者將吞噬作用通路相關(guān)基因合并到最近發(fā)表的scRNA-seq數(shù)據(jù)集中（包含12周齡小鼠的完整主動脈）茸歧，鑒定出一種與吞噬作用通路相關(guān)的基因Scarb1（SR-B1），該基因在內(nèi)皮細胞中特異性高度表達（圖D）显沈。

對血管內(nèi)皮細胞的scRNA-seq分析鑒定出在小鼠主動脈中SR-B1高表達的亞群

為了追蹤SR-B1在血管內(nèi)皮細胞中的表達特征软瞎，作者對正常飼養(yǎng)和西方飲食（WD）飼養(yǎng)的小鼠主動脈進行了scRNA-seq分析（GSE174384：5451個正常飼養(yǎng)小鼠主動脈細胞）。對這些細胞類型基于已發(fā)表的標記物進行了注釋拉讯，包括內(nèi)皮細胞（Pecam1?）涤浇、平滑肌細胞（Acta2?）、間充質(zhì)基質(zhì)細胞/成纖維細胞（Lum?）魔慷、巨噬細胞（Cd68?）只锭、T細胞（Cd3d?）、B細胞（Cd79a?）和神經(jīng)元（Gfra3?）院尔。在確定細胞類型后纹烹，作者發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細胞聚類為三個不同的亞群（圖A）。為了表征這些三個亞群召边，作者發(fā)現(xiàn)SR-B1在內(nèi)皮細胞亞群EC2中高度表達（圖B）铺呵。因此，作者接下來探討了這些高表達SR-B1細胞的分子和功能特征隧熙∑遥火山圖顯示，在高表達SR-B1的內(nèi)皮細胞與普通內(nèi)皮細胞中，270個基因顯著上調(diào)音念，260個基因下調(diào)（圖C）沪饺。為了確定SR-B1高表達內(nèi)皮細胞亞群的細胞異質(zhì)性和細胞功能，作者使用GO富集分析鑒定了特定的生物過程（圖D）闷愤，發(fā)現(xiàn)細胞連接和細胞骨架通路（如細胞黏附的正調(diào)節(jié)整葡、基于肌動蛋白絲的過程調(diào)節(jié)和肌動蛋白骨架組織的調(diào)節(jié)）顯著相關(guān)。此外讥脐，弦圖展示了細胞骨架和連接相關(guān)基因的相關(guān)性遭居，包括Kdr、Tek旬渠、Nrp1俱萍、Cdh5、Rgcc和Foxc2（圖E）告丢。這些結(jié)果表明枪蘑，內(nèi)皮細胞中的SR-B1促進了吞噬作用和碎片清除，這與細胞連接和細胞骨架重組密切相關(guān)岖免。

SR-B1+內(nèi)皮細胞中的細胞粘附連接和細胞骨架被重新組織

上文提及岳颇，在GO富集分析中，作者發(fā)現(xiàn)與其他內(nèi)皮細胞相比颅湘，SR-B1陽性的內(nèi)皮細胞在連接和細胞骨架相關(guān)基因的表達上發(fā)生了變化话侧。有研究表明，細胞骨架和粘附連接的重組與質(zhì)膜變形和重塑密切協(xié)作栅炒，對于細胞吞噬至關(guān)重要掂摔。因此术羔，作者首先評估了在內(nèi)皮細胞吞噬過程中赢赊，粘附連接和細胞骨架形態(tài)及穩(wěn)定性的作用。VE-Cadherin作為一種粘附連接分子级历，在血管通透性中發(fā)揮重要作用释移。因此，作者通過VE-Cadherin的染色來進一步探討連接形態(tài)的改變（VE-Cadherin連接有五種形態(tài)：直寥殖、指狀玩讳、厚、厚/網(wǎng)狀和網(wǎng)狀）嚼贡。其中熏纯，直的和指狀類型表示內(nèi)皮細胞之間的連接不夠緊密和不穩(wěn)定。相反粤策，厚的樟澜、厚/網(wǎng)狀和網(wǎng)狀類型表示VE-Cadherin的穩(wěn)定性。作者成像分析顯示，厚/網(wǎng)狀的連接形態(tài)是VE-Cadherin的主要形式（圖A-C）秩贰。在吞噬碎片的過程中（通過將細胞碎片加入到內(nèi)皮細胞的培養(yǎng)）霹俺，內(nèi)皮細胞的碎片導(dǎo)致了直的和指狀連接的增加以及厚的和網(wǎng)狀連接的減少，表明VE-Cadherin處于不穩(wěn)定狀態(tài)并發(fā)生了重組毒费。此外丙唧，BLT-1抑制SR-B1可以在吞噬碎片過程中恢復(fù)VE-Cadherin的穩(wěn)定性（圖A-C）。然而觅玻，抑制SR-B1并不能恢復(fù)VE-Cadherin在吞噬碎片過程中的表達水平（圖D）想际。由于吞噬過程也與肌動蛋白骨架的持續(xù)構(gòu)建有關(guān)，我們進一步分析了單細胞水平的F-肌動蛋白的分布串塑。作者注意到沼琉，在與碎片共培養(yǎng)的內(nèi)皮細胞中，皮質(zhì)F-肌動蛋白的分布顯著增強桩匪，并在抑制SR-B1后顯示出細胞邊緣F-肌動蛋白的減少（圖E）打瘪。此外，細胞面積和F-肌動蛋白分布的定量分析顯示傻昙，在與碎片共培養(yǎng)的內(nèi)皮細胞中闺骚，細胞面積顯著增加（圖F）。與此同時妆档，由于F-肌動蛋白積累在細胞周邊區(qū)域僻爽，F(xiàn)-肌動蛋白的分布在處理碎片時減少（圖G）。與碎片共培養(yǎng)的內(nèi)皮細胞顯示出強烈的F-肌動蛋白免疫熒光強度（圖H）贾惦。

內(nèi)皮細胞的SR-B1參與冠狀動脈中凋亡細胞碎片的清除

為了確定內(nèi)皮細胞中SR-B1對吞噬凋亡細胞碎片的作用胸梆，作者檢測了SR-B1在內(nèi)皮細胞中的表達。作者首先發(fā)現(xiàn)须板，小鼠內(nèi)皮細胞中的SR-B1與西式飲食喂養(yǎng)的Apoe?/?小鼠的TUNEL標記凋亡細胞碎片共定位（圖A）碰镜。類似地，人類動脈粥樣硬化組織的免疫染色也顯示出在人類Pecam1?內(nèi)皮細胞中习瑰，SR-B1與TUNEL標記的凋亡細胞碎片共定位（圖B）绪颖。將人臍靜脈內(nèi)皮細胞（pHUVECs）與細胞碎片在不同時間點進行共培養(yǎng)；免疫染色顯示甜奄，在不同時間點與細胞碎片共孵育后柠横，SR-B1在pHUVECs中與細胞碎片共定位（圖C）。SR-B1介導(dǎo)的pHUVEC對細胞碎片的吞噬動力學(xué)在30分鐘開始课兄，并在360分鐘內(nèi)持續(xù)高效內(nèi)化（圖C-D）牍氛。這些發(fā)現(xiàn)強烈表明，SR-B1對內(nèi)皮細胞識別凋亡細胞碎片至關(guān)重要烟阐。作者接下來使用選擇性SR-B1抑制劑BLT-1來抑制SR-B1依賴的選擇性吞噬作用搬俊，并發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細胞的SR-B1參與調(diào)節(jié)細胞碎片的吞噬。定量分析顯示，在BLT-1抑制下悠抹，pHUVECs對細胞碎片的吞噬減少了75%（圖E-F）珠月。此外，在不同時間點孵育細胞碎片后楔敌，通過流式細胞術(shù)定量分析發(fā)現(xiàn)啤挎，在BLT-1抑制下，含有碎片的pHUVECs的數(shù)量顯著減少卵凑。這些數(shù)據(jù)表明庆聘，SR-B1對于內(nèi)皮細胞識別和吞噬凋亡細胞碎片非常重要。

研究總結(jié)：

這篇文章的研究主要探討了內(nèi)皮細胞在動脈粥樣硬化中充當非專業(yè)吞噬細胞的角色勺卢，尤其是SR-B1在這一過程中發(fā)揮的重要作用伙判。研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮細胞可以吞噬動脈粥樣硬化斑塊中的凋亡細胞碎片黑忱，這一過程通常由專業(yè)吞噬細胞如巨噬細胞執(zhí)行宴抚。然而，由于脂質(zhì)負荷過重甫煞，巨噬細胞的功能可能受到限制菇曲，導(dǎo)致動脈粥樣硬化斑塊中死細胞的積累和壞死核心的形成。通過單細胞RNA測序和bulk-RNA測序抚吠，作者研究揭示了一種特異性高表達SR-B1的內(nèi)皮細胞亞群常潮，這些細胞具有獨特的分子特征和功能，特別是在吞噬和清除細胞碎片過程中楷力。進一步研究表明喊式，SR-B1的功能缺失會顯著降低內(nèi)皮細胞吞噬細胞碎片的能力，并影響細胞粘附連接和細胞骨架的重組萧朝〔砹簦總的來說，這項研究首次系統(tǒng)地揭示了內(nèi)皮細胞在動脈粥樣硬化中的非專業(yè)吞噬作用及其分子機制剪勿，特別強調(diào)了SR-B1作為關(guān)鍵受體在清除凋亡細胞碎片中的作用贸诚。