《Neurochemistry International》：SPI1 suppresses YAP phosphorylation in vascular endothelial cells to prevent intracranial aneurysm progression
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YAP介导的血流湍动对颅内动脉瘤内皮细胞功能的影响及SPI1治疗潜力研究。单细胞RNA测序显示动脉瘤内内皮细胞呈现动脉与静脉内皮的中间表型，湍流血流导致YAP表达下降及磷酸化上调，引发内皮细胞衰老，而SPI1过表达可有效抑制此过程。
刘一奎|郑丹毅|赵兰兰|冷冰|孙庆芳|边柳关|郑永涛
上海交通大学医学院瑞金医院神经外科，中国上海
摘要
本研究旨在阐明YAP在颅内动脉瘤（IA）生物过程中调节血管内皮细胞（ECs）活性的机制，并为非侵入性IA治疗提供一个新的靶点。对动脉瘤细胞进行单核RNA分析后发现，动脉瘤内的ECs表现出介于动脉细胞和静脉/毛细血管细胞之间的中间特性，而非聚集在正常的动脉细胞群体中。这些特定的人类ECs在湍流条件下表现出YAP表达下调。对人类IA组织的免疫染色显示，与颞浅动脉壁相比，YAP表达降低而磷酸化YAP（p-YAP）表达升高。利用YAP敲低的人类脑微血管内皮细胞（HBMECs），我们观察到衰老标志物p21和p16的表达升高，同时增殖和迁移能力下降。此外，SPI1（也称为PU.1）的过表达通过抑制YAP磷酸化来缓解湍流引起的EC退化。总体而言，我们的发现表明湍流显著降低了YAP的表达，同时促进了其磷酸化，从而加速了内皮细胞的衰老。重要的是，SPI1的过表达有效缓解了湍流引起的内皮细胞衰老，这表明SPI1可能成为预防动脉瘤进展的潜在治疗靶点。
部分内容摘录
背景
由颅内动脉瘤破裂引起的蛛网膜下腔出血（SAH）仍然是一种严重的脑血管事件，其死亡率和发病率高达30-45% 1, 2。尽管手术夹闭和血管内栓塞被广泛用于预防动脉瘤破裂，但这些干预措施存在显著的操作风险和并发症，尤其是在未破裂的动脉瘤上进行时 3, 4。因此，阐明其分子机制至关重要
人类IA的单细胞RNA测序
单细胞RNA测序实验由NovelBio有限公司实验室的实验人员完成。组织样本被取出并保存在MACS组织储存液（Miltenyi Biotec）中直至后续处理。样本处理步骤如下：首先用1640培养液清洗，然后在冰上切成小块（约1mm3），并用Collagenase I 1 mg/ml（Worthington）、Dispase 1 mg/ml（Worthington）和DNase I 30
单核RNA测序揭示动脉瘤中EC的特异性状态
为了更好地理解动脉瘤形成的机制，我们对手术中提取的一名患者的样本进行了snRNA测序分析。本研究展示了一个代表性样本的分析结果。共有2605个细胞核被筛选为高质量样本用于最终分析。为了了解细胞群体，我们将这些细胞核整合到已发布的成人脑血管snRNA-seq参考数据集中（图1A）。使用从
讨论
动脉瘤的形成始于内皮细胞（ECs）的功能障碍和结构破坏，这是由于异常的生理壁剪切应力所致。随后，血管平滑肌细胞（VSMCs）发生凋亡和迁移，同时炎症细胞浸润，这些共同导致血管壁的退化，促进动脉瘤的发展并最终导致破裂。因此，维持内皮细胞的完整性对于保持血管稳定性至关重要，因为ECs在调节VSMCs的行为中起着核心作用
局限性
有几个因素可能限制我们研究结果的转化应用。首先，单细胞测序仅在一个动脉瘤样本上进行，这可能引入选择偏差。未来的研究将使用更多动脉瘤样本进行单细胞测序分析，并提供更全面的数据集以验证和扩展我们的当前观察结果。其次，体外实验无法完全再现动脉瘤形成的复杂生物学过程
结论
本研究表明，动脉瘤内的内皮细胞表现出介于正常动脉细胞和静脉细胞之间的混合表型，其特征是YAP表达降低而SPI-1表达升高。在湍流条件下，ECs的YAP水平显著降低，YAP磷酸化增强，这共同导致了它们的增殖和迁移能力下降，并促进了内皮细胞的衰老。值得注意的是，SPI-1的过表达有效缓解了这一过程
作者贡献声明
孙庆芳：数据整理。冷冰：数据整理。郑永涛：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、资金获取、概念构思。边柳关：撰写 – 审稿与编辑、概念构思。郑丹毅：撰写 – 初稿撰写、方法学设计、数据整理。刘一奎：撰写 – 初稿撰写、方法学设计、数据整理。赵兰兰：撰写 – 初稿撰写、方法学设计、数据整理
伦理审批和参与同意
本研究已获得上海交通大学医学院瑞金医院伦理委员会的批准。参与研究的受试者已充分了解情况并签署了同意书。
数据和材料的可用性
本研究中使用和/或分析的数据集可向相应作者索取。资助
本研究得到了中央高校基本科研业务费（YG2024QNB04）和中国国家自然科学基金（82001261）的支持。
