硝唑沙星通过抑制NF-κB通路，减少巨噬细胞向促炎型M1表型的极化，从而延缓动脉粥样硬化的发生

《Biochemical Pharmacology》：Nitazoxanide reduces atherosclerosis by decreasing polarization of macrophages to proinflammatory M1 phenotype via inhibition of NF-κB pathway

Klaudia Czepiel|Katarzyna Ku?|Alicja Skórkowska|Anna Wi?niewska|Beata Ku?nierz-Cabala|Anna Kiepura|Damian Jelito|Maciej Suski|Renata B. Kostogrys|Magdalena Franczyk-?arów|Rafa? Olszanecki|Jacek Jawień|Aneta Stachowicz

波兰克拉科夫雅盖隆大学医学院药理学系

摘要

动脉粥样硬化及其并发症是西方国家发病率和死亡率的主要原因。尽管动脉粥样硬化的患病率很高，但现有的药物治疗方法却十分有限。硝唑沙星（NTZ）是一种广谱抗寄生虫和抗病毒药物，已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗成人和儿童由贾第虫和隐孢子虫引起的腹泻。最近的研究还表明，NTZ具有广泛的抗炎作用。本研究的目的是重新利用NTZ，并评估其在治疗动脉粥样硬化中的治疗效果。我们将NTZ与西方饮食混合，以50毫克/千克的剂量给予apoE和LDL受体（LDLr）双基因敲除（apoE/LDLr^-/-）小鼠，持续12周。研究结果显示，NTZ通过增加胶原蛋白沉积和减少巨噬细胞样细胞的数量，减轻了apoE/LDLr^-/-小鼠的动脉粥样硬化病变，并稳定了这些病变。此外，NTZ还减少了动脉粥样硬化病变中的坏死核心和α-SMA含量。同时，NTZ降低了动脉粥样硬化病变中的促炎M1巨噬细胞和骨髓来源的巨噬细胞（BMDMs）的数量，但对抗炎M2巨噬细胞的数量没有影响。有趣的是，NTZ治疗并未刺激主动脉中的自噬作用。NTZ的益处与其下调与炎症、补体和凝血级联反应相关的通路有关，同时上调了与细胞外基质和胶原蛋白形成相关的通路。总之，重新利用NTZ可能成为治疗或预防动脉粥样硬化的一种新策略。

引言

动脉粥样硬化及其并发症，如冠状动脉疾病、中风、外周动脉疾病和心肌梗死，是西方国家发病率和死亡率的主要原因[1]。动脉粥样硬化是一种复杂的动脉壁炎症性疾病，由内皮功能障碍引发，这促进了氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）颗粒的积累，以及单核细胞和其他炎症细胞向内膜下空间的迁移。随后发生的各种事件，如单核细胞分化为巨噬细胞、巨噬细胞吞噬ox-LDL、炎症加剧、血管平滑肌细胞（VSMCs）的迁移和激活，最终导致动脉粥样硬化病变的形成，其特征是富含脂质的坏死核心和易破裂的纤维帽[2]。尽管动脉粥样硬化的患病率很高，但现有的药物治疗方法仍然有限。

在动脉粥样硬化的早期和晚期阶段，巨噬细胞都是疾病进展的关键参与者。巨噬细胞是动脉粥样硬化病变中最丰富的免疫细胞，在动脉粥样硬化中存在的低度慢性炎症发展中起着关键作用。据认为，它们参与了动脉粥样硬化病变和斑块脆弱性的形成[3]。斑块巨噬细胞来源于循环中的单核细胞和局部增殖的驻留巨噬细胞[4]。它们对微环境刺激（如生长因子、细胞因子和趋化因子）表现出高度的可塑性，从而分化为不同的表型。在动脉粥样硬化病变中可以区分出两种主要的巨噬细胞表型：促炎M1巨噬细胞（经典激活型）和抗炎M2巨噬细胞（替代激活型）。不稳定斑块中M1巨噬细胞的比例较高，而在急性缺血事件患者中，稳定斑块中则以M2巨噬细胞为主[5]。多项研究表明，M1巨噬细胞表型与动脉粥样硬化的进展有关[6]，[7]，而促进巨噬细胞向M2表型的极化可以减缓疾病进展[8]。M2巨噬细胞通过吞噬作用清除凋亡细胞，并通过胶原蛋白生成促进组织修复；因此，它们可能抑制动脉粥样硬化的进展，甚至促进斑块消退[9]。

硝唑沙星（NTZ）是一种广谱抗寄生虫和抗病毒药物，已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗成人和儿童由贾第虫和隐孢子虫引起的腹泻[10]。除了其在治疗原生动物和蠕虫感染中的既定作用外，研究表明NTZ可以调节与炎症相关的关键细胞通路，例如抑制NF-κB通路并减少促炎细胞因子的产生[11]，[12]，[13]。其抗炎特性使其成为治疗免疫介导的疾病（如动脉粥样硬化）的潜在治疗候选药物。在本研究中，我们旨在重新利用NTZ，因此全面研究了长期使用NTZ对更复杂的动脉粥样硬化模型——apoE和LDL受体（LDLr）双基因敲除小鼠[14]，[15]中动脉粥样硬化病变发展的影响。与apoE或LDLr单基因敲除模型相比，该模型表现出更严重的血脂异常和动脉粥样硬化[16]。此外，我们试图阐明NTZ在动脉粥样硬化中的作用机制。

章节摘录

动物研究

所有动物实验均按照欧洲议会关于用于科学目的的动物保护的2010/63/EU指令进行，并获得了雅盖隆大学动物实验伦理委员会的批准（批准编号723/2023）。从波兰克拉科夫农业大学食品技术学院人类营养系获得了14只C57BL/6J遗传背景的雌性apoE和LDLr双基因敲除小鼠。

NTZ减轻了apoE/LDLr^-/-小鼠的动脉粥样硬化并稳定了动脉粥样硬化斑块

NTZ是一种广谱抗寄生虫和抗病毒药物，已被FDA批准用于治疗成人和儿童由贾第虫和隐孢子虫引起的腹泻[10]。在本研究中，我们重新利用NTZ，因此研究了其在apoE/LDLr^-/-小鼠（一种动脉粥样硬化动物模型）中对动脉粥样硬化发展的影响。我们将NTZ与西方饮食混合，以50毫克/千克的体重剂量给予小鼠，持续3个月。

讨论

NTZ是一种经FDA批准的口服抗寄生虫药物，具有良好的生物利用度和安全性。自2004年以来，它已被进一步用于治疗成人和儿童由贾第虫和隐孢子虫引起的腹泻[10]。最近的研究表明，NTZ还是一种广谱抗病毒药物，并具有抗炎作用[11]，[12]，[33]，[34]。在本研究中，我们重新利用NTZ，并评估了其在慢性炎症疾病中的潜在治疗效果。

[2]。

CRediT作者贡献声明

Klaudia Czepiel：研究工作。Katarzyna Ku?：研究工作。Alicja Skórkowska：研究工作。Anna Wi?niewska：研究工作。Beata Ku?nierz-Cabala：研究工作。Anna Kiepura：研究工作。Damian Jelito：数据分析。Maciej Suski：研究工作、数据分析、概念构思。Renata B. Kostogrys：概念构思。Magdalena Franczyk-?arów：概念构思。Rafa? Olszanecki：数据分析、概念构思。Jacek Jawień：撰写初稿、数据分析

资金支持

本研究得到了编号为N41/DBS/001068的资助。该研究使用了由Smart Growth Operational Programme POIR 4.2项目（项目编号POIR.04.02.00–00-D023/20）共同资助的研究基础设施。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。