Twist1通过调控高糖诱导的血管平滑肌细胞表型转换促进糖尿病血管损伤后新生内膜增生

推荐：糖尿病血管并发症中，新生内膜增生(NIH)是导致术后再狭窄的关键病理过程。华中科技大学同济医学院附属协和医院老年病科Wei Li团队发现，高糖(HG)通过PKCβ/IKKβ/NF-κB通路激活转录因子Twist1，其与p300结合抑制Myocardin/Srf介导的收缩蛋白基因转录，驱动血管平滑肌细胞(VSMCs)表型转换。该研究发表于《Atherosclerosis》，为糖尿病血管病变提供了新靶点。

　　

糖尿病引发的血管并发症是导致患者预后不良的重要因素，其中血管损伤后的新生内膜增生(NIH)尤为棘手。尽管血管成形术和支架植入能有效治疗缺血性疾病，但糖尿病患者术后再狭窄率显著升高。这种现象背后的核心机制在于高血糖环境下血管平滑肌细胞(VSMCs)发生的表型转换——从收缩型转变为合成型，表现为收缩蛋白表达下降，增殖、迁移和细胞外基质分泌能力增强。然而，高糖(HG)如何精确调控这一过程，长期以来缺乏明确解释。

华中科技大学同济医学院附属协和医院老年病科的Yaoling Wang、Kang Yang等研究人员在《Atherosclerosis》发表的研究，揭示了转录因子Twist1在这一过程中的核心作用。团队发现，糖尿病状态下，高糖通过激活PKCβ/IKKβ/NF-κB信号通路，显著上调Twist1表达并促进其核转位。令人惊讶的是，Twist1会"劫持"组蛋白乙酰转移酶p300，干扰其与Myocardin/Srf复合物的结合，从而抑制VSMCs收缩蛋白基因的转录。这一发现不仅解释了糖尿病血管病变的特殊性，更为临床干预提供了新靶点。

研究采用了多项关键技术：通过Sm22α-Cre构建血管平滑肌特异性Twist1敲除小鼠模型；建立高脂饮食联合链脲佐菌素(STZ)诱导的2型糖尿病(T2DM)小鼠模型；采用颈动脉结扎术模拟血管损伤；通过Western blot(WB)、免疫共沉淀(Co-IP)和免疫荧光(IF)分析蛋白表达与相互作用；运用EdU掺入实验、划痕愈合实验和Transwell实验评估细胞增殖与迁移能力。

高糖诱导VSMCs中Twist1上调及核转位

研究发现，T2DM小鼠颈动脉VSMCs中Twist1表达显著增加。体外实验显示，25mM高糖刺激48小时后，大鼠主动脉原代VSMCs的Twist1蛋白水平升高，且核内分布明显增多。这种变化与VSMCs标志物(如SM-myosin heavy chain和calponin)的下调同步出现，提示Twist1可能参与表型转换调控。

血管平滑肌特异性Twist1敲除减轻糖尿病血管损伤后内膜增生

研究人员构建了平滑肌特异性Twist1敲除小鼠(Sm22α Cre+:Twist1^flox/flox)。在糖尿病血管损伤模型中，敲除组小鼠表现出显著改善：与糖尿病对照组相比，内膜/中膜比从1.16降至0.68，内膜面积从37.5×10³μm²缩减至16.5×10³μm²。此外，Twist1抑制剂Harmine也能逆转高糖诱导的VSMCs形态学去分化。

Twist1介导高糖诱导的VSMCs增殖、迁移和ECM合成增强

通过免疫组化发现，糖尿病小鼠血管组织中增殖细胞核抗原(Pcna)阳性细胞比例达82.35%，而Twist1敲除组降至32.8%。体外实验中，Twist1沉默或Harmine处理均能抑制高糖诱导的VSMCs增殖(EdU实验)、迁移(划痕和Transwell实验)及基质金属蛋白酶9(Mmp9)表达上调，证实Twist1是这些病理过程的关键调控者。

PKCβ/IKKβ/NF-κB通路介导高糖诱导的Twist1激活

机制研究表明，高糖刺激下VSMCs内PKCβ发生膜转位，激活IKKβ/NF-κB级联反应。沉默PKCβ、IKKβ或NF-κB均可阻断Twist1的上调与核转位。尤为重要的是，即使在这些信号分子被抑制的情况下，过表达Twist1仍能诱导VSMCs表型转换，证实Twist1位于该通路下游发挥效应。

Twist1通过p300干扰Myocardin/Srf转录活性

Twist1的N端与p300的HAT结构域结合，而p300的C端通常与Myocardin相互作用以激活收缩蛋白基因转录。研究发现，高糖环境下Twist1-p300结合增强，导致p300与Myocardin的结合减少，进而削弱Myocardin/Srf复合物对CArG元件的转录激活。使用p300 HAT活性抑制剂A-485处理，可抵消Twist1沉默带来的保护作用，证实这一机制的重要性。

这项研究首次系统阐明了糖尿病血管病变中高糖-Twist1-p300-Myocardin/Srf轴的作用机制。不仅为理解VSMCs表型转换提供了新视角，更提示靶向Twist1或p300 HAT活性可能是防治糖尿病血管再狭窄的有效策略。值得注意的是，研究中使用的Sm22α-Cre可能在内皮-间质转化(EndMT)时产生脱靶效应，未来需要α-SMA-Cre等更特异性的工具鼠验证结论。此外，组蛋白乙酰化调节剂(如SPV106)在糖尿病血管病变中的应用价值也值得进一步探索。

该研究的临床意义在于，它揭示了糖尿病与非糖尿病血管病变的分子差异，为开发精准治疗策略奠定了基础。通过干预Twist1-p300相互作用，或许能特异性改善糖尿病患者的血管修复过程，减少再狭窄风险。这为应对日益严峻的糖尿病血管并发症挑战提供了新的科学依据和治疗思路。