Cell子刊：静息内皮细胞脂肪酸β氧化活化机制研究

　　

比利时鲁汶大学Peter Carmeliet院士团队与中山大学中山眼科中心李旭日教授团队合作，首次发现了静息内皮细胞较增殖性内皮细胞具有更高的脂肪酸氧化反应，通过氧化还原稳态上调脂肪酸氧化反应对血管起保护作用。

李旭日教授和Peter Carmeliet院士(前排左三, 四)在中山大学中山眼科中心

文章要点：

• 静息内皮细胞（quiescent endothelial cells，QECs）重新编程其代谢以增强氧化还原稳态；
• QECs依赖脂肪酸β氧化（FAO）来增加还原型辅酶Ⅱ（NADPH）再生；
• 抑制QECs中的FAO，导致QECs功能紊乱，但可以通过醋酸盐加以挽救；
• Notch信号上调了CPT1A的转录，这是FAO的一个控速步骤。

血管内皮细胞在成年器官中的更新很慢（数月至数年），只在胚胎形成、排卵和伤口愈合等少数生理进程中加速，但是持续时间相对较短（数天至数周），继而转入静息态，通常需要血管形成抑制因子、促进因子等因素之间的和谐调控。另一方面，病理性血管生成情况下，稳态失衡可持续数年，反过来长期失衡就会导致各种各样的疾病。

关于静息态的内皮细胞代谢，人们知之甚少。当其功能失调时，会导致多种疾病。此前，李旭日教授课题组和Carmeliet院士课题组曾报道过增殖性内皮细胞（proliferating endothelial cells，PECs）利用脂肪酸β氧化（FAO）进行dNTP从头合成。

在新研究中，采用安捷伦Seahorse系列细胞分析产品研究人员首次发现QECs并非看上去那么“静止”，其FAO代谢水平居然比PECs高三倍以上，但是这种代谢并不支持生物量或能源生产，如此高的脂肪酸氧化，目的何在？

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CPT1A是介导FAO的关键分子，有报道称其高表达与某些癌细胞的增殖恶性表型有关。在内皮细胞的肉碱棕榈酰转移酶CPT1A功能缺陷型小鼠（CPT1AΔEC）中，内皮细胞机能出现障碍，表现为白细胞浸润、屏障破损，使CPT1AΔEC小鼠更容易受脂多糖和炎症性肠病影响。结果表明，QECs使用FAO在氧化应激状态下为血管屏障提供保护，并且可以通过NADPH再生，维持用于氧化还原平衡的三羧酸循环。

进一步研究表明，Notch1协调 FAO利用，从而掌控QECs中的氧化还原平衡。另外，补充醋酸盐（可代谢为乙酰辅酶A）能够恢复CPT1AΔEC小鼠内皮细胞的静息状态，对抗氧化应激介导的内皮细胞功能障碍，为高血压、动脉粥样硬化和帕金森等疾病提供了新治疗思路。

原文检索：Quiescent Endothelial Cells Upregulate Fatty Acid beta-Oxidation for Vasculoprotection via Redox Homeostasis. Cell Metabolism

（生物通：伍松）