ALDH2影響血管損傷誘導(dǎo)的再狹窄的機(jī)制研究

血管損傷誘導(dǎo)的再狹窄是冠心病患者長(zhǎng)期預(yù)后不良的重要原因，盡管乙醛脫氫酶2（ALDH2）缺乏與冠心病患者預(yù)后不良有關(guān)，但ALDH2影響血管損傷誘導(dǎo)的再狹窄的確切機(jī)制仍不清楚。2025年10月，山東大學(xué)齊魯醫(yī)院陳玉國(guó)/徐峰教授團(tuán)隊(duì)在Metabolism（IF11.9）發(fā)文“ALDH2 deficiency aggravates vascular injury-induced restenosis by enhancing vascular smooth muscle cell proliferation through SLC38A2-mediated upregulation of glutamine uptake”，研究結(jié)果闡明了ALDH2 缺陷會(huì)通過(guò)增加谷氨酰胺攝取來(lái)促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞增殖，進(jìn)而加劇新生內(nèi)膜形成，這一發(fā)現(xiàn)為預(yù)防血管損傷誘導(dǎo)的再狹窄提供了一種具有潛力的轉(zhuǎn)化策略。
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病毒產(chǎn)品：AAV2-SM22α-GFP-mir30-sh-SLC38A2、 AAV2-sh-Scramble；AAV2-SM22α-GFP-ALDH2、AAV2-GFP
病毒用量：5×10^11

研究結(jié)果
1.ALDH2缺陷促進(jìn)新生內(nèi)膜形成
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在人狹窄冠狀動(dòng)脈組織的新生內(nèi)膜區(qū)域、小鼠股動(dòng)脈導(dǎo)絲損傷模型及頸動(dòng)脈結(jié)扎模型的損傷血管VSMCs中，ALDH2顯著下調(diào)。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，全身性ALDH2敲除與VSMC特異性ALDH2敲除均會(huì)促進(jìn)血管損傷后的新生內(nèi)膜形成。研究人員使用攜帶SM22α啟動(dòng)子的AAV2在小鼠血管平滑肌細(xì)胞中特異性過(guò)表達(dá)ALDH2，以AAV-GFP組作為對(duì)照。通過(guò)Western blot和免疫熒光染色證實(shí)，AAV-ALDH2組小鼠血管中的ALDH2蛋白表達(dá)水平顯著高于對(duì)照組。與對(duì)照組相比，ALDH2過(guò)表達(dá)顯著減輕兩種模型中的新生內(nèi)膜形成，并有效抑制損傷動(dòng)脈中的VSMC增殖。隨后研究人員從ALDH2基因敲除小鼠和野生型小鼠中分離原代小鼠主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞，探索ALDH2在PDGF-BB中的潛在作用，結(jié)果表明ALDH2敲除細(xì)胞遷移及增殖能力增強(qiáng)，使用siRNA敲低MASMCs中的ALDH2，同樣可以增強(qiáng)PDGF-BB誘導(dǎo)的VSMC增殖和遷移。作為反向驗(yàn)證，研究人員在MASMCs中通過(guò)慢病毒載體過(guò)表達(dá)ALDH2，證實(shí)VSMC遷移和增殖受到抑制。

2.ALDH2缺陷通過(guò)上調(diào)SLC38A2的表達(dá)促進(jìn)VSMC增殖
mRNA測(cè)序和代謝組學(xué)分析顯示，在ALDH2敲除的VSMCs中，谷氨酰胺和谷胱甘肽的水平顯著升高，并且谷胱甘肽代謝通路被富集。對(duì)谷氨酰胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行篩選后發(fā)現(xiàn)，SLC38A2在mRNA和蛋白水平上均被ALDH2缺陷特異性上調(diào)，而其他轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白未受影響。在VSMCs中過(guò)表達(dá)SLC38A2，能夠模擬ALDH2敲除的表型，即促進(jìn)PDGF-BB誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖、遷移并激活mTORC1信號(hào)通路。在ALDH2敲低的VSMCs中，使用siRNA敲低SLC38A2，可以有效逆轉(zhuǎn)由ALDH2缺陷引起的mTORC1信號(hào)激活、細(xì)胞增殖和遷移增強(qiáng)。研究團(tuán)隊(duì)探索了ALDH2上調(diào)SLC38A2表達(dá)的分子機(jī)制，通過(guò)mRNA-seq數(shù)據(jù)與Jaspar數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行交叉比對(duì)，篩選出13個(gè)潛在調(diào)控SLC38A2的轉(zhuǎn)錄因子。其中，激活轉(zhuǎn)錄因子4（ATF4）表達(dá)量最高，且實(shí)驗(yàn)證實(shí)ALDH2敲低會(huì)顯著上調(diào)ATF4的表達(dá)水平。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)ALDH2缺陷激活轉(zhuǎn)錄因子ATF4，使其與SLC38A2基因啟動(dòng)子的結(jié)合增加，從而驅(qū)動(dòng)SLC38A2的轉(zhuǎn)錄，體外數(shù)據(jù)表明ATF4是ALDH2-SLC38A2介導(dǎo)的谷氨酰胺攝取和VSMC增殖所必需的。

3.SLC38A2是ALDH2調(diào)控新生內(nèi)膜形成的下游關(guān)鍵執(zhí)行者
使用AAV2-SM22α-shSLC38A2注射VSMC特異性ALDH2敲除小鼠及其對(duì)照小鼠中，實(shí)現(xiàn)VSMC特異性SLC38A2敲低，四周后對(duì)小鼠進(jìn)行股動(dòng)脈導(dǎo)絲損傷和頸動(dòng)脈結(jié)扎手術(shù)，以誘導(dǎo)血管新生內(nèi)膜形成。研究數(shù)據(jù)顯示，ALDH2敲除小鼠新生內(nèi)膜面積和內(nèi)膜/中膜面積比顯著增加，敲低SLC38A2明顯減輕上述新生內(nèi)膜形成。Ki67免疫熒光染色顯示，在VSMC特異性ALDH2缺失組中，損傷動(dòng)脈內(nèi)增殖的Ki67陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量的增加，可被SLC38A2缺失所消除。這些結(jié)果證明，ALDH2缺陷通過(guò)SLC38A2促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞增殖及損傷誘導(dǎo)的新生內(nèi)膜形成。進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)ALDH2的酶活性是其發(fā)揮保護(hù)作用的核心，其功能喪失會(huì)直接加劇疾病。

研究結(jié)論
本研究闡明了一種新機(jī)制：ALDH2通過(guò)激活溶質(zhì)載體家族38成員2（SLC38A2）-谷氨酰胺攝取軸，調(diào)控血管平滑肌細(xì)胞增殖與新生內(nèi)膜形成。ALDH2-ATF4-SLC38A信號(hào)通路的發(fā)現(xiàn)，不僅加深了對(duì)ALDH2介導(dǎo)細(xì)胞行為的分子機(jī)制的理解，也為治療血管損傷誘導(dǎo)的再狹窄提供了潛在的靶點(diǎn)。