ANGPTL4依赖的代谢重编程会促进RhoA信号通路的活动，并导致糖尿病患者的微血管功能障碍

《Acta Diabetologica》：ANGPTL4-dependent metabolic reprogramming fuels RhoA signalling and microvascular dysfunction in diabetes

糖尿病微血管并发症（DMCs）的致病机制研究，通过整合多组学分析发现ANGPTL4与RhoA轴在代谢紊乱和内皮屏障破坏中起关键作用，并验证了Tanshinol B的双靶点潜力。

　　

摘要

背景

糖尿病微血管并发症（DMCs）是导致失明、肾衰竭、神经病变和难以愈合的溃疡的主要原因。在所有微血管系统中，一个共同的早期病变特征是内皮屏障的破坏以及病理性的高通透性，这种情况会因糖尿病的代谢压力和异质性的微循环血流而加剧。目前尚未完全明确将血流产生的机械信号与代谢重塑及持续通透性联系起来的分子机制。

方法

我们采用了一种综合的多组学策略，结合了批量转录组学、网络生物学和空间分辨的单细胞分析技术。分析了ApoE^?/?小鼠主动脉以及人类颈动脉/主动脉病变组织的大量RNA测序数据，使用了差异表达分析、加权基因共表达网络分析（WGCNA）和通路富集方法。单细胞RNA测序（GSE159677）用于确定细胞类型的特异性表达模式，并研究ANGPTL4分层的内皮状态。空间转录组学（GSE241346；Visium）技术用于定位病变微环境中的ANGPTL4和RhoA蛋白。最后，通过蛋白质-化合物相互作用分析以及AutoDock Vina分子对接技术筛选潜在的调节因子，重点关注丹参酮B。

结果

血管生成素样蛋白4（ANGPTL4）的表达水平始终下调，并且在富含内皮屏障调节、细胞骨架重塑和线粒体生物能量通路的共表达模块中占据核心位置。在不同研究队列中，ANGPTL4表达降低与RhoA表达增加显著相关，同时伴随着与肌动蛋白-肌球蛋白收缩力增强和内皮通透性增加一致的转录程序，以及线粒体功能障碍和代谢重编程的特征。单细胞和空间分析结果显示，ANGPTL4主要表达于内皮细胞中，并证实了ANGPTL4表达较低区域与RhoA表达较高区域之间的空间关联。计算机模拟对接表明，丹参酮B能够与ANGPTL4和RhoA的特定残基结合，提示其具有双重靶向潜力。

结论

这些研究结果揭示了一个与代谢紊乱和与屏障相关的细胞骨架调节过程相耦合的ANGPTL4-RhoA轴。我们提出了一个机械代谢模型，认为ANGPTL4表达降低会促进RhoA驱动的收缩力增强和内皮高通透性机制，这些机制与糖尿病微血管并发症的发病机制密切相关。总体而言，我们的发现强调了ANGPTL4及其药理学调控作用在维护糖尿病相关微血管疾病中内皮完整性的潜在价值。