
前言
本研究以单核细胞黏附内皮细胞这一动脉粥样硬化核心早期病理环节为切入点,首先结合临床样本、生物信息学及动物模型验证 Myo1f 与冠脉疾病、动脉粥样硬化的相关性,再利用基因敲除、骨髓移植明确造血细胞中 Myo1f 的致病作用;随后通过细胞实验证实 Myo1f 依托 ITGB2 调控单核细胞黏附,并逐步探究上游信号通路,借助免疫共沉淀、质谱等技术筛选互作蛋白 EPLINα,阐明 Myo1f 通过招募 EPLINα 稳定肌动蛋白丝,促使 MRTFA 发生核转位进而上调 ITGB2 转录的完整分子机制;最后采用 MRTFA 抑制剂 CCG-1423 开展体内干预验证。研究最终证实,Myo1f 通过 EPLINα 调控肌动蛋白聚合,介导 MRTFA 核转位与 ITGB2 表达升高,增强单核细胞 - 内皮黏附,推动动脉粥样硬化进展,MRTFA 抑制剂可有效缓解病变,为该病提供了全新治疗靶点。
研究要点解析
研究方法
首先收集冠心病与非冠心病人外周血单个核细胞,结合动脉粥样硬化模型小鼠、细胞模型检测 Myo1f 表达水平,明确其与病变的关联;构建 Myo1f 与 Apoe 双敲除小鼠及骨髓移植嵌合小鼠,在体内验证 Myo1f 对动脉粥样硬化斑块形成、脂质沉积的作用;利用基因敲低 / 过表达细胞模型,探究 Myo1f 对单核细胞黏附及 ITGB2 表达的影响;通过免疫共沉淀、质谱、免疫荧光等技术筛选 Myo1f 互作蛋白 EPLINα,解析 Myo1f-EPLINα 对肌动蛋白聚合、MRTFA 核转位的调控作用,梳理完整信号通路;最后使用 MRTFA 抑制剂 CCG-1423 干预动脉粥样硬化小鼠,验证通路的靶向干预价值。
研究结果
冠心病患者外周血单个核细胞、动脉粥样硬化斑块及 oxLDL 刺激的单核细胞中 Myo1f 表达显著上调;敲除 Myo1f 可明显减小 Apoe 敲除小鼠动脉粥样硬化斑块面积、减少脂质沉积,骨髓移植实验证实造血谱系细胞中的 Myo1f 是促病变的关键;Myo1f 缺失会下调 ITGB2 表达,抑制单核细胞与内皮细胞黏附,且该过程依赖转录因子 MRTFA;Myo1f 可结合并招募 EPLINα 稳定肌动蛋白丝,降低游离 G-actin 水平,促进 MRTFA 脱离 G-actin 发生核转位,进而转录激活 ITGB2;MRTFA 抑制剂 CCG-1423 可下调 ITGB2 表达,显著减轻小鼠动脉粥样硬化损伤,且药物未造成明显肝肾功能损伤。
研究结论
本研究明确了 Myo1f 作为促动脉粥样硬化分子的功能,完整解析了 “Myo1f-EPLINα- 肌动蛋白聚合 - MRTFA 核转位 - ITGB2 上调” 的信号通路,阐明了该通路调控单核细胞黏附、推动动脉粥样硬化的分子机理,同时证实 MRTFA 抑制剂具备抗动脉粥样硬化效果,相比 EPLINα 靶向药物,MRTFA 抑制剂肿瘤风险更低,临床转化潜力更大;研究也存在多项局限性:仅聚焦单核细胞中 Myo1f 的作用,未探究其在中性粒细胞、淋巴细胞等其他免疫细胞中的功能;未深入分析 Myo1f 调控微管乙酰化是否参与动脉粥样硬化进程;缺少体内直接证据证明 Myo1f 的促病变作用完全依赖 MRTFA 通路;此外 Myo1f 与其他肌球蛋白同源性高,特异性抑制剂研发难度大,全身用药还可能影响机体正常免疫监视,后续需开展人源化模型验证、高通量药物筛选及组织靶向递送技术研究。
图文结果解读

图 1:验证 Myo1f 在动脉粥样硬化病灶、病变单核细胞以及冠心病患者外周血单个核细胞中表达显著升高,明确 Myo1f 表达水平与动脉粥样硬化病变严重程度呈正相关。

图 2:动物水平证实敲除 Myo1f 能够显著抑制 Apoe⁻/⁻小鼠主动脉斑块形成、脂质堆积,降低病灶中 CD68 阳性巨噬细胞及 ITGB2 的表达,且 Myo1f 敲除不影响小鼠体重、血脂基础水平。

图 3:骨髓移植嵌合小鼠实验证明,造血来源细胞(以单核细胞等免疫细胞为主)中的 Myo1f 是促进动脉粥样硬化发生发展的核心因素。

图 4:细胞实验证明 Myo1f 特异性调控 ITGB2 的转录与蛋白表达,不影响其他整合素分子,进而调控单核细胞对血管内皮的黏附能力。

图 5:阐明 Myo1f 并非改变 MRTFA 总蛋白量,而是通过促进 MRTFA 核转位,依赖 MRTFA 通路上调 ITGB2 表达,阻断 MRTFA 可逆转 Myo1f 促单核细胞黏附的效应。

图 6:证实肌动蛋白聚合是连接 Myo1f 与 MRTFA 核转位的关键中间环节,抑制肌动蛋白聚合会阻碍 MRTFA 入核、下调 ITGB2,并削弱 Myo1f 的生物学作用。

图 7:鉴定出 Myo1f 的互作蛋白 EPLINα,证明 Myo1f 通过结合并招募 EPLINα 稳定肌动蛋白丝,依次调控 MRTFA 核转位与 ITGB2 表达,EPLINα 缺失可阻断该信号轴。

图 8:体内干预实验证明 MRTFA 抑制剂 CCG-1423 可下调 ITGB2、减轻小鼠动脉粥样硬化病变,且用药安全;同时汇总绘制出 Myo1f/EPLINα/MRTFA/ITGB2 调控动脉粥样硬化的完整分子机制模式图。
本文中使用的图片来Pubmed,因客观原因未能与权利人取得联系。本平台出于学术交流目的引用,无意侵犯原作者权益。如权利人认为不妥,请及时联系公众号后台,我们将立即删除或协商解决。
生物信息学课题设计及指导实录,目前生信是否还适用于课题及文章?看专家给你解答