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Circulation | 微血管内皮细胞通过YAP1和CCN2信号通路促进抗磷脂综合征血管病变

Circulation | 微血管内皮细胞通过YAP1和CCN2信号通路促进抗磷脂综合征血管病变
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本研究通过单细胞RNA测序发现抗磷脂综合征(APS)患者皮肤和血浆中CCN1和CCN2表达显著升高,揭示了YAP1-CCN2信号轴在微血管内皮细胞与血管平滑肌细胞通讯中的关键作用。APS肾病组织中也观察到YAP1核转位和CCN2高表达。在小鼠模型中,抗CCN2单抗有效抑制APS IgG诱导的新生内膜增厚,为APS血管病变提供了新的治疗靶点。

 

文献概述

本文《Microvascular endothelial cells license APS vasculopathy through YAP1- and CCN2-mediated signaling》,发表于《Circulation》杂志,回顾并总结了抗磷脂综合征(APS)相关微血管病变的分子机制,特别是聚焦于微血管内皮细胞(MVEC)与血管平滑肌细胞(VSMC)之间的信号传导。研究团队通过皮肤活检、血浆蛋白检测及小鼠模型验证,揭示了YAP1和CCN2在APS血管病变中的核心作用,为临床治疗提供了新的潜在靶点。

背景知识

抗磷脂综合征(APS)是一种以抗磷脂抗体(aPL)持续阳性为特征的自身免疫疾病,常伴随血栓形成和妊娠并发症。除经典的血栓表现外,APS患者还可能出现微血管病变,即APS血管病变,表现为皮肤、肾脏、脑等器官的小血管闭塞,导致慢性组织损伤。目前APS的治疗主要依赖长期抗凝,但对微血管病变的疗效有限。APS血管病变的机制尚不完全清楚,已有研究提示mTORC通路可能参与其中,但缺乏系统性的分子机制研究。本研究聚焦于皮肤,因其活检可及性,且APS皮肤病变(如网状青斑)可反映全身微血管病变。此外,CCN蛋白家族(如CCN1/Cyr61、CCN2/CTGF)在细胞增殖、黏附、迁移及纤维化中发挥重要作用,但其在APS中的作用尚属首次报道。本研究通过scRNA-seq、蛋白检测及功能验证,系统性地揭示了CCN2在APS血管病变中的机制,为后续靶向治疗提供理论基础。

 

提供全基因组人源化小鼠模型,支持疾病相关基因的完整调控研究,涵盖UTR、外显子和内含子,助力精准模拟人类基因表达与调控。

 

研究方法与实验

研究纳入3名具有网状青斑的APS患者及4名健康对照,进行皮肤活检并提取MVEC进行单细胞RNA测序(scRNA-seq)。通过基因表达分析,鉴定CCN1和CCN2在APS MVEC中显著高表达。进一步采用免疫荧光、ELISA验证皮肤、肾脏及血浆中CCN1/CCN2的表达。健康MVEC在APS患者血清或IgG刺激下,通过qPCR、Western blot、免疫荧�光分析信号通路激活情况。利用APS IgG刺激的MVEC培养基处理VSMC,评估其增殖与迁移能力。构建APS IgG诱导的新生内膜形成小鼠模型,并在部分实验中加入抗CCN2单抗以评估其对血管病变的影响。

关键结论与观点

  • APS患者皮肤和肾脏微血管中CCN1和CCN2表达显著升高,血浆中亦可检测到CCN2升高,并与肾功能指标正相关。
  • APS患者IgG可诱导健康MVEC中CCN1和CCN2表达上调,该过程依赖TLR4和YAP1信号激活,且可通过YAP1敲低抑制。
  • CCN2促进VSMC增殖与迁移,此作用可被抗CCN2抗体或EGFR敲低所阻断。
  • APS IgG刺激MVEC后,其培养基可促进VSMC功能变化,而抗CCN2抗体可显著抑制该效应。
  • 在小鼠模型中,APS IgG加速新生内膜形成,而抗CCN2单抗可显著减少新生内膜厚度及细胞增殖。

研究意义与展望

本研究首次揭示了APS微血管病变中YAP1-CCN2信号轴的激活,并提供了体内和体外证据支持其在MVEC-VSMC通讯中的功能。研究结果为APS血管病变的机制提供了新的解释,并提示CCN2可作为治疗靶点。未来可进一步研究TLR4、YAP1及EGFR在APS中的相互作用,并评估抗CCN2单抗在临床中的应用潜力。此外,研究也提示APS患者中CCN2水平可能反映内皮损伤程度,具有潜在的生物标志物价值。

 

提供全人源抗体小鼠模型,支持高亲和力、低免疫原性抗体开发,适用于肿瘤、自身免疫病及感染病治疗研究,加速治疗性抗体发现与优化。

 

结语

本研究通过多组学和功能验证,系统性地揭示了抗磷脂综合征(APS)微血管病变中MVEC与VSMC的信号串扰机制。APS患者来源的IgG可激活MVEC中的YAP1信号,进而诱导CCN2表达,后者通过结合EGFR促进VSMC增殖和迁移。在小鼠模型中,抗CCN2单抗可有效抑制APS IgG诱导的新生内膜形成,提示其在APS相关血管病变中的治疗潜力。这些发现不仅为APS微血管病变提供了新的分子机制解释,也为未来靶向治疗策略奠定基础。尽管已有抗CCN2抗体在特发性肺纤维化等疾病中进行临床试验,但其在APS中的应用仍需进一步验证。此外,研究中使用的患者样本数量有限,未来需扩大队列以评估CCN2与临床表现(如肾功能、皮肤病变)的相关性。总的来说,本研究为APS的微血管损伤机制提供了重要的分子线索,并为靶向治疗提供了新的方向。

 

文献来源:
Hui Shi, Wenying Liang, Zhixia Yang, Pei-Suen Tsou, and Jason S Knight. Microvascular endothelial cells license APS vasculopathy through YAP1- and CCN2-mediated signaling. Circulation.
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