乳铁蛋白调控巨噬细胞自噬影响动脉粥样硬化进程：潜在的疾病预测分子

《Scientific Reports》：Lactoferrin influences atherosclerotic progression by modulating macrophagic AMPK/mTOR signaling-dependent autophagy

为探究乳铁蛋白（LTF）在动脉粥样硬化（AS）中的作用及机制，贵州医科大学研究人员开展相关研究。结果发现 LTF 或可通过调节 AMPK/mTOR 信号通路依赖的自噬减轻 AS 病理，其或为 AS 潜在预测分子，对 AS 防治研究有重要意义。

　　心血管疾病近年来在全球非传染性疾病中愈发猖獗，冠心病（CHD）作为其 “主力军”，约占心血管疾病的三分之一，而冠心病引发的心脏性猝死（SCD）更是致命一击，每年约 20% 的心血管疾病患者因此丧生。动脉粥样硬化（AS）是多数心血管疾病的重要病理基础，巨噬细胞吞噬脂质形成泡沫细胞、细胞死亡（自噬和凋亡）以及氧化应激等都在其中扮演重要角色，但 AS 发病机制复杂，亟待探索。

乳铁蛋白（LTF）作为一种铁转运蛋白，具有抗炎、抗氧化等多种特性，在心血管疾病相关研究中崭露头角。前期研究发现，LTF 可改善心肌纤维化，还能缓解高脂饮食小鼠的 AS 症状，且冠心病猝死个体冠状动脉组织中 LTF 基因启动子区域存在异常甲基化，这都暗示着 LTF 与 AS 之间千丝万缕的联系。

为了进一步探究 LTF 在 AS 中的作用及机制，贵州医科大学的研究人员开展了一系列研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为 AS 的防治提供了新的方向。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，收集贵州医科大学法医司法鉴定中心 2021 年 1 月 1 日至 2023 年 12 月 1 日期间尸检的冠状动脉左前降支组织样本，将其分为对照组（CON）、冠心病组（CHD）和心脏性猝死组（SCD）；其次，构建 ApoE^-/- AS 小鼠模型和 ox-LDL 诱导的人单核细胞系 THP-1 泡沫细胞模型；最后，运用免疫印迹法（检测相关蛋白表达水平）、组织病理学和免疫组化染色（观察病理变化和蛋白定位）、免疫荧光染色（分析蛋白共定位）等多种实验技术进行检测分析。

研究结果如下：

• LTF 在冠状动脉粥样硬化斑块中表达上调：通过对 18 例冠状动脉组织进行染色分析，发现与 CON 组相比，疾病组内膜增厚、结构紊乱，管腔狭窄，SCD 组坏死核心和斑块面积更大，稳定性更低。免疫印迹和免疫组化检测显示，有斑块的冠状动脉中 LTF 表达上调，且主要分布在泡沫细胞胞质中，免疫荧光共定位表明 LTF 与巨噬细胞标记物 CD68 共定位，提示 LTF 在巨噬细胞中表达。
• 人冠状动脉组织的自噬和氧化应激水平变化：免疫印迹和免疫组化检测发现，与 CON 组相比，CHD 组 P62 和 4 - 羟基壬烯醛（4-HNE）表达上调，BECN1 表达降低，SCD 组变化更明显，表明随着疾病进展，斑块内自噬水平降低，氧化应激水平升高。
• LTF 与冠状动脉斑块结构、自噬及氧化应激指标的相关性：相关性分析表明，LTF 表达与坏死核心、斑块面积比、泡沫细胞数量呈正相关，与胶原纤维含量无明显相关性；与 P62、4-HNE 表达正相关，与 BECN1 表达负相关，说明 LTF 表达与自噬和氧化应激存在显著关联。
• 自噬抑制后小鼠 LTF 表达的变化：构建 ApoE^-/-小鼠 AS 模型，用 U0126 抑制自噬。结果显示，抑制自噬后，小鼠主动脉斑块和坏死核心面积增大，泡沫细胞增多，自噬体减少，LTF 表达降低，P62 表达升高，表明自噬水平影响 LTF 表达。
• LTF 通过 AMPK/mTOR 通路诱导 THP-1 细胞自噬：构建 THP-1 细胞泡沫细胞模型，沉默 LTF 或 BECN1 后发现，细胞内脂质沉积增加，BECN1 和 LC3 II 表达降低，P62 表达升高，AMPK 磷酸化抑制，mTOR 磷酸化激活，说明沉默 LTF 抑制自噬，LTF 可通过 AMPK/mTOR 通路诱导自噬。
• LTF 通过增强自噬抑制 THP-1 细胞氧化应激和凋亡：沉默 LTF 和 BECN1 后，免疫印迹检测发现 4-HNE 增加，Bcl-2/Bax 比值降低，Tunel 检测显示细胞凋亡增加，表明 LTF 可通过增强自噬抑制细胞氧化应激和凋亡。

研究结论与讨论：本研究表明，LTF 表达随动脉粥样硬化斑块进展而增加，但自噬抑制时其表达相对降低，提示 LTF 可能通过自噬途径参与 AS 进程。体外实验发现，巨噬细胞中 LTF 缺陷会通过抑制 AMPK/mTOR 信号通路的自噬流加剧 AS。LTF 或可作为 AS 的潜在生物标志物，其能有效减少 ox-LDL 诱导的巨噬细胞来源的泡沫细胞形成、脂质积累和细胞死亡，调节 AMPK 激活、氧化应激和凋亡，通过 AMPK/mTOR 通路调节自噬流，抑制泡沫细胞氧化应激和凋亡水平，从而缓解 AS 进程。不过，该机制在小鼠模型中尚未深入探究，LTF 过表达的作用也有待后续实验验证。总的来说，该研究为深入理解 AS 发病机制提供了新视角，为其防治提供了潜在的干预靶点和生物标志物，具有重要的理论和临床意义。