氟西汀通过SREBP2激活破坏内皮细胞的胆固醇代谢

Fluoxetine disrupts cholesterol metabolism in endothelial cells via SREBP2 activation

作者信息Fabiana Oliveira, Christina Papa, Tobias Hagemann, Ruby Schipper, Florian Geier, Tino Röxe, Faiqa Zulfqar, Christoph Prönnecke, Lisa Schmidt, Hryhoriy Stryhanyuk, Anne Hoffmann, Anastasia Kyselova, Christina Karantanou, Yuli Buckley, Muhammad Asad Farhan, Jesús Rafael Rodríguez-Aguilera, Saira Ambreen, He Yao, Amna Arif, Hugo N G Martin, Thomas Ebert, Nora Klöting, Matthias Blüher, Khurrum Shahzad, Jes-Niels Boeckel, Carolina E Hagberg, Rima Chakaroun, Sofia-Iris Bibli, Bilal N Sheikh
PMID42337263
发布时间2026-06-23
DOI10.1038/s41398-026-04197-x

实验完整度

包含体外细胞模型(HUVEC/HCAEC)功能实验、RNA-seq、脂质组学、蛋白质组学(LiP-MS)、NanoSIMS定位、基因敲低和药理学抑制等多层级验证。

主要模型

原代人脐静脉内皮细胞(HUVEC) 人冠状动脉内皮细胞(HCAEC)

重点核对

氟西汀处理浓度和时间:20 μM处理12-24小时 SREBP2敲低使用siRNA(ON-TARGETplus pools) INSIG激动剂25-羟基胆固醇(25-HC)处理浓度 LDLR阻断使用anti-LDLR抗体(AF2255)

摘要

氟西汀是一种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI),通常用于治疗抑郁症。最近的临床报告和动物模型研究表明,氟西汀增加了心血管疾病的风险,但其潜在机制尚不清楚。在此,我们发现氟西汀破坏了原代人内皮细胞(EC)中的脂质和胆固醇代谢。氟西汀触发了胆固醇代谢基因的上调,导致EC中脂滴的积累。我们发现经氟西汀处理的EC中胆固醇酯、神经酰胺、鞘脂和脂肪酸的水平升高。脂质稳态的破坏是由胆固醇生物合成增加以及通过低密度脂蛋白(LDL)受体的LDL摄取和转胞吞作用驱动的。氟西汀在内质网(ER)中积累,导致ER扩张和蛋白质翻译减少,但不诱导ER应激标志物。机制上,氟西汀以INSIG依赖的方式激活了SREBP2转录因子。SREBP2抑制减弱了氟西汀介导的LDL受体上调和脂质积累。我们的发现揭示了氟西汀重新编程脂质代谢并导致内皮功能障碍。

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
氟西汀如何影响血管内皮细胞中的胆固醇代谢,以及其潜在机制是否涉及SREBP2?
核心机制
氟西汀在内质网积累,通过INSIG依赖的方式激活SREBP2,进而上调胆固醇合成(如HMGCR)和LDL摄取(如LDLR)相关基因,导致胆固醇酯和脂滴积累。
主要证据
RNA-seq显示胆固醇代谢基因上调;BODIPY染色和脂质组学显示中性脂质和胆固醇酯增加;免疫印迹显示SREBP2裂解增加;SREBP2敲低或25-HC抑制SREBP2可逆转氟西汀效应。
研究意义
揭示氟西汀可能通过激活SREBP2破坏内皮细胞脂质代谢,增加动脉粥样硬化风险,为临床监测氟西汀用药患者血脂水平提供依据。

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

细胞培养与药物处理

建立体外血管内皮细胞模型,并施加氟西汀处理以观察其对细胞的影响。

HUVECs和HCAECs在特定培养基中培养,用20 μM氟西汀处理指定时间(12-24小时),对照使用DMSO(vehicle)。

2

转录组学分析

鉴定氟西汀处理对内皮细胞基因表达的影响,尤其是脂质代谢相关通路。

对20 μM氟西汀或DMSO处理12小时的HUVECs进行mRNA测序(RNA-seq),并进行差异表达和通路富集分析。

3

脂质代谢表型检测

验证氟西汀对细胞内脂质积累和胆固醇代谢的影响。

通过BODIPY染色、脂质组学(LC-MS和GC-MS)、游离及酯化胆固醇定量等检测脂滴、胆固醇和脂质种类变化。

4

LDL摄取和转胞吞作用分析

确定氟西汀是否影响LDL经LDLR介导的摄取和跨内皮转运。

使用Dil标记的LDL检测细胞摄取,并通过Transwell模型检测LDL的跨内皮转运,同时用LDLR抗体阻断验证LDLR依赖性。

5

氟西汀亚细胞定位和ER作用分析

确定氟西汀在细胞内的分布及其对内质网结构和功能的影响。

使用NanoSIMS检测氟(19F)信号定位氟西汀;通过有限蛋白水解-质谱(LiP-MS)鉴定相互作用蛋白;免疫染色观察ER形态;嘌呤霉素掺入检测蛋白质翻译速率。

6

SREBP2激活机制验证

验证氟西汀是否激活SREBP2,并探究其激活依赖INSIG的机制。

通过免疫印迹检测SREBP2裂解形式(cSREBP2),并使用SREBP2靶基因表达和脂质积累作为下游指标;使用25-HC(INSIG激动剂)和siRNA敲低SREBP2验证必要性。

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

实验环节名称品牌货号
内皮细胞生长培养基PromoCell--
Ham's F12培养基Gibco21765037
胎牛血清Sigma-AldrichS0615
肝素AppliChem PanReacA3004
抗坏血酸Sigma-AldrichA4403
GlutaMaxGibco35050038
青霉素-链霉素Gibco15140122
内皮细胞生长添加剂Millipore02-102
MesoEndo细胞生长培养基PromoCell212-500
明胶Sigma-Aldrich48723
纤连蛋白Gibco33010018
氟西汀Santa Cruzsc-201125
辛伐他汀Sigma-AldrichS6196
舍曲林Sigma-AldrichS6319
西酞普兰Sigma-AldrichC7861
U18666AMedChemExpressHY-107433
25-羟基胆固醇Santa Cruzsc-214091
二甲基亚砜AppliChem PanReacA3672
碘化丙啶Sigma-AldrichP2864
BODIPY 493/503Thermo Fisher ScientificD3922
Amplex Red胆固醇检测试剂盒Thermo Fisher ScientificA12216
Dil标记低密度脂蛋白Thermo Fisher ScientificL3482
LDLR抗体R&D SystemsAF2255
FITC-葡聚糖Sigma-AldrichFD40S
miRNeasy Mini KitQiagen217004
Maxima第一链cDNA合成试剂盒Thermo ScientificK1671
Power SYBR Green PCR预混液Thermo Scientific4368708
Lipofectamine RNAiMAXThermo Fisher Scientific13778150
ON-TARGETplus siRNA池HorizonL-009549-00-0005
PVDF膜Thermo Fisher Scientific88520
Millicell EZ载玻片Sigma-AldrichPEZGS0896
BD Cytofix/Cytoperm固定/透化试剂盒BD Biosciences554714
Ibidi 8孔腔室载玻片Ibidi80806
甲基纤维素Sigma-AldrichM0512
大鼠尾I型胶原Corning354236
DCFH-DASigma-Aldrich35845
MitoSOX RedThermo Fisher ScientificM36007
22-NBD胆固醇Sigma-AldrichSML3831
miRNeasy Mini KitQiagen217004
Illumina TruSeq链特异性mRNA文库制备试剂盒Illumina--
NovaSeq 6000Illumina--
Q Exactive HFXThermo Fisher Scientific--
NanoSIMS 50LCAMECA--
Zeiss LSM 980(Airyscan 2)Zeiss--

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
细胞培养
HUVEC和HCAEC的来源(PromoCell),培养基成分(ECGM或MesoEndo),培养氧浓度(3% O2),传代范围(3-10)
阅读提示:Materials and Methods, Cell culture
药物处理
氟西汀浓度(20 μM),处理时间(12-24小时),对照(DMSO)
阅读提示:Materials and Methods, Cell culture
RNA-seq和qPCR
RNA提取试剂盒(miRNeasy Mini Kit),测序平台(NovaSeq 6000),差异基因阈值(log2FC>0.5, p<0.05),内参基因(GAPDH)
阅读提示:Materials and Methods, RNA-seq analysis and qPCR
脂质检测
BODIPY染料浓度(10 μg/ml),染色时间(15分钟),脂质组学平台(LC-MS和GC-MS),胆固醇定量方法(Amplex Red)
阅读提示:Materials and Methods, Neutral lipid assessment and lipidomics
LDL摄取和转运
Dil-LDL浓度(20 μg/ml),处理时间(6小时或过夜),LDLR抗体浓度(0.2 mg/ml),Transwell孔径(0.4 μm),TEER测量
阅读提示:Materials and Methods, LDL uptake and transcytosis assay
SREBP2激活验证
SREBP2裂解检测(cSREBP2/pSREBP2 ratio),siRNA敲低条件(25 nM,24小时),25-HC浓度(1 μM)
阅读提示:Materials and Methods, siRNA knockdown and immunoblotting