Bioactive Materials | 针对机敏的 EphA2 相分离以缓解动脉硬化
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详细介绍
该研究以题为“Targeting mechanosensitive EphA2 phase separation to alleviate arterial stiffening”发表在Bioactive Materials上。
图1. EphA2是动脉硬化的关键因素。(A) 示意图展示了ECM刚度可能产生的机械感受器,包括GPCRs、整合素、离子通道和RTKs。 (B) 假小鼠和5/6肾切除(Nx)小鼠主动脉中潜在机械感受器的差异表达mRNA热图。蓝色表示表达较低,红色表示表达较高。 (C) 主动脉内有Masson和Alizarin红色S染色。 (D) 在所指主动脉中对EphA2进行免疫荧光及EphA2强度的定量分析。L:流明。n = 7只小鼠。 (E) 西方印迹法及假小鼠和5/6 Nx小鼠主动脉中EphA2表达的定量,n=6小鼠。 (女) 上方:5/6肾切除术(Nx)诱导动脉硬化模型的示意图。下:指示组主动脉中EphA2的免疫荧光。 (G) 定量主动脉被膜介质中EphA2强度,来自上述组别。n = 7只小鼠。 (H) 对指照小鼠鞘膜培养基中Epha2表达的定量RT-PCR分析。n = 7只小鼠。 (我 以及 J) 所指小鼠主动脉和颈动脉的脉冲波速度(PWV)。n = 7只小鼠。 (K) 通过纳米凹陷测量了所指小鼠胸主动脉的弹性模量。n = 7只小鼠。 (左) 定量标注小鼠主动脉钙化沉积,归一化为μg Ca/mg蛋白。n = 6只小鼠。 (M 以及 N) 所指小鼠胸主动脉的Masson和Alizarin红色S染色。数据以SEMs平均值表示,±未配对分析 t-检验(D和E)或双因子方差分析,随后进行Tukey多重比较检验(G-L)。∗∗∗∗P < 0.0001。
图2. 基质刚度促进EphA2表达和液滴形成。(A) 在2 kPa或20 kPa凝胶上培养的HASMCs中,EphA2和F-肌动蛋白的免疫荧光。 (B 以及 C) EphA2凝聚态数量及EphA2强度的量化 (A).数据采用了曼-惠特尼测试。 (D) 采用西方印迹法检测在2 kPa或20 kPa凝胶上培养的HASMC中EphA2表达。 (E) EphA2表达(相对于β-管蛋白)的定量 (D).n = 6个生物复制。数据由未配对者分析 t——测试。 (女) 上层:在2 kPa kPa凝胶上植入的HASMCs中,对EphA2和脂筏蛋白卡沃林-1进行免疫荧光染色。中间:在20 kPa凝胶上植入的HASMCs中,对EphA2和早期内体标记Rab5A进行免疫荧光染色。下半段:在20 kPa凝胶上植入的HASMCs中EGFP-EphA2和LysoTracker Red的活细胞成像。 (G) 表达EGFP-EphA2的HASMCs的活细胞成像。HASMCs在20 kPa凝胶上播种。EphA2 凝聚聚变和裂变事件,如框中所示。 (H) HASMCs中EGFP-EphA2凝聚液的光漂白分析图像。HASMCs在20 kPa凝胶上播种。 (一) EGFP-EphA2凝聚物漂白区荧光强度(FI)恢复的定量化。n = 9个生物复制。 (J) 游细胞相分离分析显示EGFP-EphA2在不同浓度下液滴形成.(K) 10 μM EGFP-EphA2在5% 1,6-己二醇处理前后形成的液滴代表性荧光显微镜图像。 (左) EGFP-EphA2(10微米)的FRAP分析。 (男) 量化漂白区域的荧光强度。n = 9个生物复制。数据以SEMs的平均值表示±。∗∗∗∗P < 0.0001。
总结
本研究揭示了一种由基质硬度诱导的液-液相分离机制在血管平滑肌细胞机械转导中的关键作用。通过构建5/6肾切除诱导的动脉硬化小鼠模型,并结合聚丙烯酰胺水凝胶与可原位硬化水凝胶体系,发现基质硬度增加可显著上调EphA2表达,并促使其在细胞质中形成具有液态特征的凝聚体。该相分离过程不依赖配体结合域,主要由跨膜区介导。进一步通过免疫共沉淀与质谱分析,证实EphA2凝聚体可募集并激活ERK1/2,形成信号枢纽,进而磷酸化CREB并上调核受体NR4A3表达,最终驱动血管平滑肌细胞表型转换、增殖及钙化。NR4A3还可反向促进EphA2转录,形成正反馈环路,放大病理效应。
基于上述机制,研究设计了靶向EphA2跨膜区内在无序区域的逆向反转干扰肽,并通过VAPG修饰的脂质纳米颗粒实现血管平滑肌细胞靶向递送。在5/6肾切除小鼠模型中,该策略显著抑制了EphA2凝聚体形成,阻断下游ERK1/2-CREB-NR4A3信号轴,有效降低动脉脉搏波速度、弹性模量及胶原与钙盐沉积,改善血管僵硬度。此外,在慢性肾病、腹主动脉瘤及晚期动脉粥样硬化患者血管组织中亦观察到EphA2凝聚体的存在,且血浆EphA2水平与动脉僵硬度呈正相关,提示该机制具有临床相关性。本研究首次将液-液相分离引入血管机械转导领域,为动脉硬化及相关血管疾病的靶向干预提供了新思路。
参考消息:
DOI: 10.1016/j.bioactmat.2026.01.020
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