别再只盯着胆固醇：南昌大学颜念龙教授团队发现SMS2调控内皮“代谢重编程”成为动脉粥样硬化新靶点

动脉粥样硬化是心血管疾病的主要病理基础，内皮-间充质转化(EndMT)通过促进内皮功能障碍(ED)参与动脉粥样硬化的形成。SMS2(鞘磷脂合成酶2)是鞘磷脂合成的关键酶，在ED和动脉粥样硬化中都起着重要作用。然而，在ED和动脉粥样硬化进展的背景下，SMS2相关的ED的确切机制及其通过EndMT的潜在调节仍未被探索。 南昌大学颜念龙教授团队近期在 Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology 期刊（IF 8.8）上发表题为“Inhibiting Endothelial SMS2 Alleviates Atherosclerosis by Blocking Endothelial-Mesenchymal Transition Through Boosted Fatty Acid Oxidation”的文章。研究发现SMS2可激活Wnt/β-连环蛋白途径，与PPARγ活性和脂肪酸氧化呈负相关。这一过程促进了EndMT和ED，进而促进了动脉粥样硬化的发生和发展，使用Ly93抑制血管内皮细胞SMS2活性可能有利于动脉粥样硬化的治疗。

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AAV1-ICAM2-SMS2感染后主动脉切片中CD31、SMS2和DAPI的代表性免疫荧光图像

研究结果

1、抑制SMS2通过阻断Wnt/β-Catenin通路减轻内源性MT和ED

单细胞RNA测序显示，SMS2在动脉粥样硬化核心区域的内皮细胞中表达显著升高。使用特异性抑制剂Ly93抑制SMS2，可以同时抑制EndMT和ED。为了阐明SMS2影响EndMT的机制，作者基于RNAseq数据进行了KEGG分析。结果表明，Wnt/β-Catenin途径显著富集。SMS2的过表达显著增加了LRP6和β-Catenin的表达和定位，这一作用在降胆固醇药物甲基-β环糊精治疗中被逆转，表明SMS2可能通过LRP6来调节Wnt信号通路。随后的实验表明，Ly93以浓度依赖的方式抑制Wnt/β-Catenin途径。使用Ly93和SKL2001（Wnt/β-Catenin特异性激活剂）单独或联合治疗HUVECs，发现SKL2001可逆转SMS2抑制作用，表明SMS2通过Wnt/β-catenin途径调节EndMT和ED的发生。进一步研究发现SMS2可能通过抑制Wnt/β-catenin的降解来稳定PPARγ蛋白，抑制SMS2可减少PPARγ的内源性EndMT和ED，表明SMS2通过PPARγ在调节EndMT和ED中起重要作用。

图1. SMS2通过Wnt/β-catenin途径调节EndMT和ED

2、内皮细胞特异性过表达SMS2可促进斑块形成

作者进一步探讨了SMS2在体内条件下对内皮细胞的作用，采用AAV1-ICAM2-SMS2 实现ApoE−/−小鼠内皮特异性SMS2过表达，同时，小鼠口服罗格列酮，并接受高脂饮食。与对照组相比，SMS2在ApoE−/−高脂小鼠内皮细胞中的表达显著上调。内皮特异性SMS2过表达的小鼠显示出主动脉弓中动脉粥样硬化斑块的显著增加，并且高密度脂蛋白胆固醇水平显著降低，而低密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇和甘油三酯水平显著升高，罗格列酮改善了这些效应。SMS2过表达导致β-catenin、α-SMA和ICAM-1的表达增加，而PPARγ和CPT1a的表达降低。以上发现表明，内皮细胞特异性的SMS2过表达促进了体内动脉粥样硬化斑块的形成。进一步研究发现在人类颈动脉斑块中，SMS2、β-catenin、α-SMA、ICAM-1表达在不稳定斑块中显著升高，PPARγ和CPT1A表达降低，与小鼠中结果一致。

图2. 内皮细胞特异性过表达SMS2可促进斑块形成

研究结论

本研究表明抑制SMS2可以减弱Wnt/β-catenin途径，由于Wnt/β-catenin 信号通路会对PPARγ的活性产生负向调控，抑制（或减弱）该通路能够通过抑制泛素介导的降解过程使PPARγ趋于稳定，进而导致 CPT1A 的表达增加，并增强脂肪酸氧化。因此，SMS2的抑制作用是通过SMS2/Wnt/β-catenin/PPARγ/CPT1a信号轴调控FAO代谢。这一过程减弱了EndMT和ED，最终减缓了动脉粥样硬化的发生和发展。