巨噬细胞EHD1促进炎症并稳定Sortilin加速动脉粥样硬化

Macrophage EHD1 Promotes Inflammation and Stabilizes Sortilin to Accelerate Atherosclerosis

作者信息Fanglin Ma, Yu Liu, Yang Xu, Wenli Liu, Neha Gupta, Yiwei Zhu, Lieying Xiao, Steven Swee, Irsyad Adam, Erika Zheng, Peipei Ping, James G Traylor Jr, Oren Rom, Jason C Kovacic, Trevor P Fidler, Arif Yurdagul Jr, Rajat Singh, A Wayne Orr, Xin Huang, Bishuang Cai
PMID42165151
期刊Circ Res
发布时间2026-05-21
DOI10.1161/CIRCRESAHA.125.327751

实验完整度

研究包含骨髓移植动物模型、scRNA-seq、体外细胞机制实验、免疫荧光和生化实验等多个独立证据层级,并包含功能验证与机制验证。

主要模型

骨髓来源巨噬细胞(BMDM) Ldlr−/−小鼠骨髓移植动脉粥样硬化模型 人冠状动脉粥样硬化组织样本 小鼠主动脉CD45+细胞

重点核对

骨髓移植:WT或Ehd1−/−骨髓细胞移植到辐照Ldlr−/−小鼠,恢复6周后Western diet喂养12周 细胞处理:BMDMs用LPS(100 ng/mL)或oxLDL(50 μg/mL)处理 NF-kB抑制:Bay 11-7082(2 μM)预处理1小时 TNFR2回收实验:抗体触发的内吞测定,酸洗除未内化受体,追踪3h和6h CHX追踪:10 μg/mL CHX处理,存在或不存在100 nM Baf

摘要

背景:巨噬细胞是动脉粥样硬化发病中的关键细胞。它们通过细胞表面受体触发免疫反应。然而,巨噬细胞如何响应促炎刺激来调节这些受体尚不完全清楚。涉及受体内化的内吞膜运输,随后是内体运输和内化受体的再循环,在平衡细胞表面受体以满足细胞需求方面起着重要作用。在此,我们探讨了内吞调节因子EHD1在巨噬细胞免疫反应中的作用,并确定了其对动脉粥样硬化进展的贡献。方法:通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和免疫荧光染色确定了小鼠和人类斑块中EHD1的表达谱。通过将Ehd1−/−或同窝野生型小鼠的骨髓细胞移植到受辐射的Ldlr−/−小鼠中进行骨髓移植(BMT),以确定EHD1缺失对动脉粥样硬化进展的影响。在骨髓来源的巨噬细胞中进行了包括炎症信号和内吞作用测定在内的体外机制研究。结果:在小鼠和人类中,随着动脉粥样硬化的进展,巨噬细胞中EHD1的表达增强。对BMT小鼠主动脉根部切片的组织学分析显示,EHD1缺失减少了病变大小。主动脉CD45+细胞的scRNA-seq表明,EHD1缺失减弱了促炎反应和细胞间相互作用。机制研究表明,EHD1加速TNFR2的内吞再循环并激活NF-kB,导致炎症细胞因子表达增加。此外,EHD1与retromer相互作用并稳定sortilin,sortilin是retromer的逆行货物,也是动脉粥样硬化的危险因素。结论:EHD1通过增强TNFR2–NF-kB信号传导和稳定sortilin促进炎症,导致动脉粥样硬化加速。我们的研究揭示了EHD1介导的膜运输在巨噬细胞功能中的新作用,并为旨在解决动脉粥样硬化中膜运输失调的创新治疗策略铺平了道路。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
EHD1在巨噬细胞炎症反应和动脉粥样硬化进展中的作用及其机制是什么?
核心机制
EHD1通过促进TNFR2的内吞再循环以维持细胞表面TNFR2水平,进而激活NF-kB信号通路,促进炎症细胞因子表达;同时,EHD1与retromer相互作用并稳定sortilin,防止其溶酶体降解,从而促进炎症和动脉粥样硬化。
主要证据
体外:EHD1缺陷或沉默的BMDMs中,LPS诱导的NF-kB激活减弱,炎症因子(NLRP3、IL-1β、TNFα、IL-6)降低;TNFR2回收实验显示EHD1缺乏减少TNFR2再循环;免疫共沉淀显示EHD1与sortilin、VPS26α相互作用;CHX追踪显示EHD1缺陷加速sortilin降解。体内:骨髓移植模型显示EHD1缺失减少斑块面积和巨噬细胞浸润;scRNA-seq显示炎症基因下调。
研究意义
研究揭示了EHD1介导的膜运输在巨噬细胞功能和动脉粥样硬化中的新作用,为靶向失调的膜运输治疗动脉粥样硬化提供了新策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

检测EHD1在斑块中的表达

确定EHD1表达是否与动脉粥样硬化进展相关

对小鼠主动脉根部切片和人冠状动脉切片进行免疫荧光染色,检测EHD1与巨噬细胞标志物共定位;利用公开scRNA-seq数据分析EHD1在巨噬细胞亚群中的表达。

2

体外诱导EHD1表达

确定促炎刺激对EHD1表达的调节作用

用siRNA敲低EHD1或对照,然后用LPS或oxLDL处理BMDMs,检测EHD1蛋白和mRNA水平。

3

体内验证EHD1缺失对动脉粥样硬化的影响

确定造血细胞EHD1缺失对动脉粥样硬化进展的影响

将WT或Ehd1−/−骨髓细胞移植到辐照Ldlr−/−小鼠,Western diet喂养12周后分析主动脉根部病变大小、巨噬细胞浸润、坏死核心和纤维帽厚度。

4

单细胞转录组分析

揭示EHD1缺失对主动脉免疫细胞转录组和细胞间相互作用的影响

对移植WT或Ehd1−/−骨髓的Ldlr−/−小鼠主动脉CD45+细胞进行scRNA-seq,分析细胞簇组成、差异表达基因和细胞间相互作用。

5

体外验证EHD1对NF-kB炎症通路的影响

确定EHD1是否直接调节巨噬细胞炎症反应

siRNA敲低或敲除EHD1,LPS处理,检测NF-kB活性(p-P65)、炎症因子表达;使用NF-kB抑制剂Bay 11-7082验证EHD1的作用是否依赖NF-kB。

6

检测细胞表面TNFR2水平及回收

确定EHD1是否通过调节TNFR2回收影响NF-kB信号

流式细胞术检测TNFR2、CD36、TLR4表面水平;进行TNFR2脉冲-追踪实验评估回收率;免疫荧光检测主动脉巨噬细胞TNFR2水平。

7

验证EHD1与sortilin的相互作用及稳定性

确定EHD1是否通过retromer稳定sortilin

免疫共沉淀检测EHD1、sortilin、VPS26α的相互作用;检测EHD1缺陷对sortilin蛋白和mRNA水平的影响;CHX追踪实验评估sortilin降解速率。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
骨髓移植:WT或Ehd1−/−骨髓细胞移植到辐照Ldlr−/−小鼠,恢复6周,WD喂养12周
阅读提示:Methods: Animal atherosclerotic studies; Figure 2 legend
细胞培养与处理
BMDMs分化条件(DMEM, 10% FBS, 1% P/S, 20% L-929条件培养基,5-7天);LPS处理浓度和时间;oxLDL处理浓度和时间;Bay 11-7082预处理浓度和时间
阅读提示:Methods: BMDM culture and treatment; Results: Figures 1E-1H, 3
TNFR2回收实验
抗体触发的内吞测定:抗TNFR2抗体孵育,37°C内化,酸洗,追踪时间(3h和6h)
阅读提示:Methods: TNFR2 pulse-chase assay; Figure 4E legend
sortilin稳定性实验
CHX处理浓度(10 μg/mL)和时间;Baf浓度(100 nM);是否用oxLDL处理
阅读提示:Methods: 描述于Supplemental Material; Figure 5D-5E legend
NF-kB活性检测
LPS处理时间(18h或24h,根据实验);p-P65检测;Bay 11-7082预处理浓度(2 μM)和时间(1h)
阅读提示:Methods: 描述于Supplemental Material; Figures 3B-3F
流式细胞术
细胞表面TNFR2检测;Fc block孵育条件;抗体孵育条件(4°C, 30分钟);FACS buffer组成(2% FBS, 2 mM EDTA in PBS)
阅读提示:Methods: Flow cytometry analysis; Figure 4A-4B legend