二十八烷醇在脂多糖诱导的内皮炎症中的细胞保护作用研究

《Frontiers in Immunology》：Cytoprotective role of octacosanol in lipopolysaccharide-induced inflammation

本文系统阐述二十八烷醇（OCT）通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路，显著降低人主动脉内皮细胞（HAECs）中脂多糖（LPS）诱导的炎症因子（IL-6、IL-8、MCP-1等）表达，并抑制黏附分子（VCAM-1、ICAM-1、E-选择素等）介导的单核细胞黏附。同时，OCT通过保护血管内皮钙黏蛋白（VE-cadherin）、β-连环蛋白（β-catenin）和闭锁小带蛋白-1（ZO-1）维持内皮屏障完整性，并调控皮质蛋白（Cortactin）、纽蛋白（Vinculin）和踝蛋白（Talin）抑制细胞骨架重构。该研究为阐明二十八烷醇抗动脉粥样硬化机制提供了新视角。

　　

引言

动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）是全球死亡和残疾的主要原因，炎症在动脉粥样硬化发展的全过程起核心作用。脂多糖（LPS）可激活内皮细胞炎症反应，促进单核细胞通过选择素、细胞间黏附分子-1（ICAM-1）和血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）等黏附分子与内皮细胞结合，并增加血管通透性。内皮细胞间的连接结构（如黏着连接和紧密连接）对维持血管屏障功能至关重要，而炎症会通过重构细胞骨架破坏这些连接蛋白的表达。二十八烷醇（OCT，C₂₈H₅₈O）是甘蔗蜡、米糠等植物提取物二十烷醇（Policosanol）的主要成分，既往动物研究提示其具有改善血脂和抗氧化作用，但对其在内皮炎症中的具体机制知之甚少。

材料与方法

研究使用原代人主动脉内皮细胞（HAECs），通过CCK-8法验证OCT（0.5–10 μM）和LPS（100 ng/mL，4 h）无显著细胞毒性后，采用2.5 μM OCT预处理细胞，再以LPS诱导炎症。通过RT-qPCR、ELISA、流式细胞术、共聚焦显微镜和RNA-seq等技术，分析炎症因子、黏附分子、细胞连接蛋白及骨架蛋白的表达与分布。单核细胞黏附实验使用CMFDA标记的THP-1细胞与HAECs共培养，内皮通透性实验通过FITC-葡聚糖和Alexa Fluor? 568标记的LPC穿透Transwell膜进行评估。

结果

OCT以剂量和时间依赖性抑制LPS诱导的单核细胞黏附

LPS刺激1–4 h后，THP-1细胞对HAECs的黏附增加6.9–25.3倍，而OCT预处理（1.25–5 μM）可抑制71%–91%的黏附效应，其中2.5 μM OCT作用4 h效果最显著。

OCT降低LPS诱导的炎症反应

LPS显著上调HAECs中IL-1β、IL-6、IL-8、MCP-1、TNF-α的mRNA和蛋白表达（5–10倍），OCT预处理使其恢复至近基线水平。同时，OCT抑制TLR4信号通路关键分子（TLR4、MYD88、TIRAP、TRAF6、IRAK1）的mRNA表达。

OCT抑制黏附分子表达

LPS促进VCAM-1、ICAM-1、E-选择素和P-选择素的mRNA和膜蛋白表达，OCT预处理显著逆转该效应。共聚焦显微镜显示OCT减少这些蛋白在细胞边缘的荧光聚集。

OCT保护内皮屏障功能

LPS增加FITC-葡聚糖和标记LDL的内皮渗透率（约3倍），破坏VE-cadherin、β-catenin和ZO-1的mRNA表达及膜定位。OCT预处理维持连接蛋白的连续分布，减少细胞间隙，并增强VE-cadherin与β-catenin在细胞连接处的共定位。

OCT抑制焦点黏附形成

LPS上调皮质蛋白（CTTN）、纽蛋白（VCL）和踝蛋白（TLN-1）表达，促进其在细胞边缘的富集和共定位，形成片状伪足样突起。OCT处理降低这些蛋白的荧光强度，抑制细胞变形和迁移。

转录组学揭示OCT调控多通路

RNA-seq显示LPS vs 对照有5117个差异基因，而LPS+OCT vs LPS有497个差异基因。OCT下调TNF-α/NF-κB、IL-2/STAT5和干扰素-γ信号通路，同时上调胆汁酸和脂肪酸代谢通路。

讨论

本研究首次系统阐明OCT通过多重机制拮抗LPS诱导的内皮炎症：一方面抑制TLR4/MyD88通路减少炎症因子释放和黏附分子表达，另一方面通过保护连接蛋白和抑制焦点黏附复合物维持内皮屏障完整性。OCT还调控皮质蛋白-纽蛋白-踝蛋白轴，抑制细胞骨架重构和迁移。这些效应共同阻断了炎症-内皮损伤的恶性循环，为二十烷醇的抗动脉粥样硬化作用提供了分子依据。未来需进一步探讨OCT代谢产物（如二十八烷酸）的作用及其在慢性炎症模型中的长期效果。