心血管疾病（CVD）是 2 型糖尿病（T2DM）患者死亡的主要原因，約占該隊列死亡人數(shù)的 50% 。因此，研究應(yīng)側(cè)重于開發(fā)針對早期動脈粥樣硬化斑塊發(fā)展的新干預(yù)措施，以降低該人群的心血管發(fā)病率和死亡率。

腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）是腫瘤壞死因子（TNF）超家族的成員。TRAIL 及其相關(guān)受體表現(xiàn)出廣泛的組織分布，所有 TRAIL 受體均由內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)，證明內(nèi)皮細(xì)胞對這種配體的反應(yīng)是合理的。幾項體內(nèi)研究表明，TRAIL 在血管系統(tǒng)中表現(xiàn)出血管保護(hù)特性。已經(jīng)證明，TRAIL 在小鼠中分別發(fā)揮抗動脈粥樣硬化和抗鈣化作用的能力。

許多臨床研究在高 CVD 負(fù)擔(dān)的患者人群中檢測血清 TRAIL 水平，在高危患者中，低水平的 TRAIL 與較差的預(yù)后相關(guān)。盡管這些發(fā)現(xiàn)表明 TRAIL 可能對動脈粥樣硬化具有保護(hù)作用，但 TRAIL 介導(dǎo)的動脈粥樣硬化保護(hù)作用的確切機(jī)制仍不清楚。初步數(shù)據(jù)表明，TRAIL 可能影響內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)的 ROS 表達(dá)。有研究證明了 TRAIL 能夠上調(diào)血管內(nèi)皮細(xì)胞中的內(nèi)皮一氧化氮合酶（eNOS），導(dǎo)致一氧化氮（NO）產(chǎn)生增加，從而提出了 TRAIL 的抗炎、抗氧化作用。

愛爾蘭RCSI醫(yī)學(xué)院和博蒙特醫(yī)院以及都柏林城市大學(xué)研究團(tuán)隊的一項實驗曾使用人主動脈內(nèi)皮細(xì)胞（HAECs），研究了 TRAIL 對暴露于血流動力學(xué)（振蕩剪切應(yīng)力，OSS）和體液（TNF-α，高血糖）促動脈粥樣硬化刺激的內(nèi)皮的血管保護(hù)作用。

首先，實驗檢查了 HAECs 在基礎(chǔ)條件下對膜結(jié)合 TRAIL 受體的表達(dá)，發(fā)現(xiàn) HAECs 表達(dá)四種 TRAIL 受體，與 DR4、DR5 和 DcR2 相比，DcR1 的表達(dá)水平似乎較低（圖1）。DR5 似乎是該細(xì)胞群中表達(dá)的受體。DR4 和 DcR2 被表達(dá)，但程度低于 DR5。

圖1   未經(jīng)處理的 HAECs 的 TRAIL 受體表達(dá)。每個橫線代表在特定引物熔解溫度下衍生的 PCR 產(chǎn)物。引物熔化溫度范圍為 55 至 66°C。DcR1，誘餌受體1；DcR2：誘餌受體2、DR4：死亡受體4、DR5：死亡受體5、HAEC：人主動脈內(nèi)皮細(xì)胞、TRAIL：腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體。

為了研究 TRAIL 在致動脈粥樣硬化條件下對內(nèi)皮細(xì)胞基因表達(dá)的影響，使用體外振蕩流模型（±10 dynes/cm2，24 h）與 RT-qPCR 微陣列分析，研究在動脈粥樣硬化流動介導(dǎo)的損傷過程中，被TRAIL（100 ng/ml，24 h）上調(diào)或下調(diào)的可能潛在靶基因。將 TRAIL 處理的 HAECs 暴露于 OSS 后的基因表達(dá)與不存在 TRAIL（即對照）暴露于 OSS 的 HAECs 誘導(dǎo)的基因表達(dá)進(jìn)行比較。

在振蕩流下，TRAIL 上調(diào)超氧化物歧化酶1（SOD1）、血紅素加氧酶1（HMOX1）和一氧化氮合酶3（NOS3），并且編碼具有抗氧化特性的酶的基因。此外，TRAIL 上調(diào)了編碼血管保護(hù)性降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP）的降鈣素相關(guān)多肽α（CALCA）。TRAIL 還下調(diào)促氧化劑內(nèi)皮素1（EDN1）、趨化因子配體2（CCL2）、小窩蛋白1（CAV1）和轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）。因此，在 OSS 下，TRAIL 似乎將基因表達(dá)轉(zhuǎn)向更具抗氧化性的表型。

由于初步研究表明，TRAIL 可能促進(jìn)抗氧化基因通路的激活，因此通過流式細(xì)胞術(shù)定量評估了 TRAIL 對靜態(tài) HAECs 中 TNF-α 誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激的影響。單獨的 TRAIL（100 ng/ml，24 h）對基礎(chǔ) ROS 水平?jīng)]有影響，而用 TNF-α（100 ng/ml，24 h）處理 HAECs 顯著增加了 ROS 的形成。然而，TRAIL 顯著減弱了 TNF-α 誘導(dǎo)的 ROS 生成 35%，從而證明了抗氧化作用（圖2 a、b）。使用高血糖誘導(dǎo)的 ROS 形成作為有害刺激重復(fù)該實驗，觀察到類似的模式。高血糖刺激（30 mmol，24 h）顯著增加了 ROS 的產(chǎn)生，而單獨的 TRAIL（100 ng/ml，24 h）沒有效果。然而，結(jié)合起來，TRAIL 在暴露于高血糖條件下的 HAECs 中顯著減少了 60% 的 ROS 產(chǎn)生，進(jìn)一步證明了 TRAIL 的抗氧化作用（圖2 c、d）。

圖2   TRAILs 對 HAECs 對促炎細(xì)胞因子誘導(dǎo)的 ROS 釋放的影響。

（a、b）TNF-α暴露。（a）DHE 熒光強(qiáng)度的流式細(xì)胞術(shù)疊加。（b）每種條件的對照的平均 DHE 熒光直方圖。（c+d）高血糖暴露。（c）DHE 熒光強(qiáng)度的流式細(xì)胞術(shù)疊加。（d）每個條件下相對于對照的平均DHE熒光直方圖。

總之，這項研究增加了現(xiàn)有證據(jù)表明 TRAIL 是一種具有血管保護(hù)和動脈粥樣硬化保護(hù)特性的多效性分子。通過這些實驗，我們對 TRAIL 對參與氧化還原信號通路的各種基因的影響有了更深入的了解。研究表明，在致動脈粥樣硬化的條件下，TRAIL 顯著降低了血管系統(tǒng)中的氧化應(yīng)激。TRAIL 對氧化還原信號的影響值得進(jìn)一步研究，以便實現(xiàn)其治療潛力。

參考文獻(xiàn)：Forde H, Harper E, Rochfort KD, Wallace RG, Davenport C, Smith D, Cummins PM. TRAIL inhibits oxidative stress in human aortic endothelial cells exposed to pro-inflammatory stimuli. Physiol Rep. 2020 Oct;8(20):e14612. doi: 10.14814/phy2.14612. PMID: 33080110; PMCID: PMC7575224.

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