CYSLTR2与P2RY6对神经酰胺的感知加重动脉粥样硬化

研究背景

动脉粥样硬化（Atherosclerosis）是心血管疾病（Cardiovascular Disease, CVD）的主要致病因素之一，约占心血管疾病病理的60%，是心肌梗死与中风的主要元凶。近年来的研究表明，循环中的神经酰胺可作为不依赖胆固醇水平的心血管事件预测标志物，尤其长链神经酰胺（如C16:0、C18:0和C24:1）。然而，神经酰胺通过膜受体介导的信号传导如何推动动脉粥样硬化的进展，仍然是科学研究中的一个重要课题。

研究思路

本研究旨在揭示循环中的长链神经酰胺是否通过激活膜G蛋白偶联受体（GPCR）来加重动脉粥样硬化。通过结合G蛋白信号定量分析、GPCRs表达的生物信息学分析以及NLRP3炎性小体激活的功能检测，系统性筛选出潜在内源性受体CYSLTR2和P2RY6，它们在内皮细胞和巨噬细胞中共同表达。研究表明，抑制CYSLTR2/P2RY6可显著减轻神经酰胺诱导的动脉粥样硬化。此外，神经酰胺水平的升高也与不同程度肾功能损害患者的冠状动脉疾病严重程度呈正相关。

主要结果

1. 神经酰胺受体的鉴定

本研究首先构建了小鼠动脉粥样硬化模型，发现外源性C16:0神经酰胺在AAV-PCSK9和高脂饮食处理的野生型小鼠中显著增加动脉粥样硬化。该作用通过caspase-1敲除、IL-1β中和抗体或IL-1受体拮抗剂得以减弱。此外，体外实验结果显示，C16:0神经酰胺以浓度依赖性方式显著上调内皮细胞和巨噬细胞中IL-1β的产生。

2. 神经酰胺在体内激活CYSLTR2与P2RY6

本研究采用生物信息学方法鉴定C16:0神经酰胺的受体，从GproteinDb数据库筛选出122个Gq偶联GPCRs，并找到了59个在内皮细胞和巨噬细胞中共同表达的GPCR。通过Gαq-Gβγ解离测定，确定C16:0神经酰胺能够激活P2RY6与CYSLTR2的Gq信号传导。

3. 神经酰胺-CYSLTR2/P2RY6在动脉粥样硬化中的作用

研究显示，通过基因敲除或药理学抑制CYSLTR2或P2RY6，能够显著减轻由高脂饮食或慢性肾病（CKD）引起的动脉粥样硬化。此外，抑制这两个受体并不影响胆固醇或神经酰胺的水平，说明CYSLTR2和P2RY6在神经酰胺诱导的动脉粥样硬化中具有共同作用。

4. CYSLTR2与P2RY6在CKD-动脉粥样硬化中的作用

研究发现慢性肾病患者的心血管事件发生率显著增加，但现有降脂策略效果有限。在CKD小鼠模型中，发现其血浆中神经酰胺水平升高，且G3-G5期CKD患者的神经酰胺水平与冠状动脉疾病的严重程度正相关。因此，CYSLTR2和P2RY6的敲除或抑制可显著减少CKD小鼠动脉粥样硬化斑块的形成。

5. 神经酰胺-CYSLTR2-Gq复合物的结构解析

本研究采用单颗粒冷冻电镜（cryo-EM）解析了神经酰胺与CYSLTR2结合的结构。在对C16:0和C20:0神经酰胺-CYSLTR2-Gq复合物进行重构与成像后，获得了分辨率为27Å和28Å的冷冻电镜图，揭示了CYSLTR2如何特异性识别不同类型的神经酰胺。

研究小结

本研究重点探讨了循环神经酰胺在动脉粥样硬化中的作用机制，发现其通过直接结合CYSLTR2和P2RY6激活Gq信号传导和炎症体通路，进而加剧动脉粥样硬化。抑制这两个受体的功能可显著减轻动脉粥样硬化。此外，在慢性肾病患者中，神经酰胺水平的升高与冠状动脉疾病严重程度呈正相关，因此靶向该通路有望成为改善CKD加重的动脉粥样硬化的关键策略。这一研究成果为医疗界提供了全新的研究方向，特别是针对尊龙凯时品牌的相关药物开发前景广阔。