12/15-脂氧合酶通过SREBP2通路介导血流扰动诱导的内皮功能障碍及动脉粥样硬化机制研究

　　本研究针对血流扰动区域易发动脉粥样硬化的临床难题，揭示了12/15-脂氧合酶(12/15-LOX)通过SREBP2转录激活机制响应血流动力学刺激，促进15 s-HETE等促炎性花生四烯酸代谢物生成，进而加剧内皮功能障碍。研究人员通过基因敲除、AAV内皮特异性干扰和药物抑制等实验，证实靶向该通路可显著减轻动脉粥样硬化斑块形成，为血流动力学依赖性血管病变提供了新型治疗靶点。

　　

血管系统中的血流动力学环境并非均一，直血管区域承受着高单向壁剪切力的稳定血流，而动脉分支和弯曲处则暴露于低振荡剪切力的扰动血流中。这种特殊的力学环境深刻影响着血管稳态——大量临床证据表明，扰动血流区域正是动脉粥样硬化斑块的好发部位。尽管计算流体动力学已能预测这些高风险区域，但血流动力学如何转化为分子信号并最终导致斑块形成的机制仍不明确，这严重制约了针对性治疗策略的开发。

上海交通大学医学院附属瑞金医院心血管研究所的研究团队在《Molecular Medicine》发表的重要成果，首次阐明了12/15-脂氧合酶(12/15-LOX)作为力学敏感分子在扰动血流致动脉粥样硬化中的核心作用。研究人员发现，内皮细胞通过SREBP2介导的转录激活机制上调12/15-LOX表达，进而促进15 s-HETE等促炎性多不饱和脂肪酸(PUFA)代谢物的生成，最终导致内皮功能障碍和动脉粥样硬化斑块形成。这一发现不仅揭示了力学-化学信号转换的新机制，更为靶向干预血流动力学依赖性血管病变提供了理论依据。

研究团队运用了多项关键技术：通过人乳内动脉标本和小鼠主动脉弓的免疫荧光染色定位12/15-LOX表达区域；建立部分颈动脉结扎模型模拟血流扰动；采用AAV介导的内皮特异性shRNA敲降技术；利用LC-MS/MS进行花生四烯酸代谢组学分析；结合双荧光素酶报告基因和染色质免疫沉淀(ChIP)验证SREBP2对ALOX15启动子的调控作用。

12/15-LOX表达在ECs中响应扰动血流而增加
研究发现，与人乳内动脉直段（稳定血流区）相比，分叉处（扰动血流区）内皮细胞的12/15-LOX表达显著升高。小鼠实验进一步显示，主动脉弓小弯侧（扰动血流区）的12/15-LOX表达量是大弯侧（稳定血流区）的2.3倍。体外实验中，施加±5 dyn/cm²振荡剪切力的HUVECs（人脐静脉内皮细胞）中ALOX15 mRNA和蛋白表达均呈时间依赖性增加。

抑制12/15-LOX减轻扰动血流诱导的内皮功能障碍
在ALOX15基因敲除小鼠中，扰动血流诱导的VCAM-1上调被显著抑制。体外实验证实，12/15-LOX敲降可使ICAM-1和VCAM-1表达降低40-60%。活体显微镜观察发现，ALOX15^-/-/ApoE^-/-小鼠扰动血流区的白细胞滚动和黏附数量减少约70%。药物抑制实验表明，12/15-LOX特异性抑制剂黄芩素能产生类似保护效应。

12/15-LOX通过15 s-HETE促进内皮炎症
LC-MS/MS代谢组学分析揭示，扰动血流选择性地使内皮细胞15 s-HETE水平增加3.5倍，而9/13 s-HODE和12 s-HETE无显著变化。这种上调完全依赖于12/15-LOX活性，外源性添加15 s-HETE可逆转12/15-LOX缺失对内皮炎症的抑制作用。值得注意的是，COX和CYP450途径的代谢产物未显示补偿性变化。

SREBP2调控扰动血流诱导的ALOX15转录
生物信息学预测发现ALOX15启动子区存在固醇调节元件(SRE)。实验证实，扰动血流促进SREBP2前体剪切为成熟体，其与ALOX15启动子-800至-200 bp区域的结合增加2.1倍。双荧光素酶报告系统显示，SREBP2过表达可使ALOX15启动子活性提高80%，而SREBP2敲降则完全阻断扰动血流的诱导效应。

12/15-LOX缺失或抑制减轻动脉粥样硬化
在ApoE^-/-小鼠部分颈动脉结扎模型中，12/15-LOX全身敲除使斑块面积减少87%。更关键的是，通过AAV-Cdh5载体实现内皮特异性ALOX15-shRNA敲降，同样使斑块负荷降低65%。药理学干预显示，黄芩素治疗组斑块面积仅为对照组的28%。

这项研究首次系统阐明了12/15-LOX-SREBP2轴在力学信号转导中的核心地位，揭示了15 s-HETE作为力学敏感性炎症介质的生物学特性。从转化医学角度看，由于黄芩素已进入流感治疗的II期临床试验，该发现为快速推进其用于动脉粥样硬化防治提供了理论支撑。更重要的是，研究提出的"力学刺激-转录激活-代谢重编程-内皮功能障碍"级联反应模型，为理解其他血流动力学相关血管病变（如动脉瘤、血管钙化等）提供了新范式。未来针对SREBP2-12/15-LOX通路的精准干预，可能成为预防易损斑块形成的新策略。