关键词:
动脉粥样硬化
生物信息学
泛素特异性蛋白酶18
ATP结合盒转运蛋白G1
泡沫细胞
摘要:
目的探讨泛素特异性蛋白酶18(ubiquitin-specific protease 18,USP18)在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)形成中的作用及潜在的机制。方法从基因表达数据库(GEO)下载冠状动脉疾病(coronary atherosclerotic heart disease,CHD)基因表达数据集GSE129935,使用GEO2R筛选差异表达基因(differential expression genes,DEGs),并进一步对DEGs进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析;收集冠心病患者(CHD组)和非冠心病患者(Non-CHD组)的冠状动脉,利用免疫组化(ICH)染色和Western blot检测冠脉中USP18的表达水平;使用ApoE^(-/-)小鼠+高脂饲料构建AS模型,随机分为单纯高脂对照组(NC组)、腺病毒对照组(Ad-NC组)及USP18基因敲低组(Ad-USP18组);高脂饮食及相应处理16周后,取主动脉,使用苏木精和伊红(HE)染色和油红O染色检测斑块形成和脂质沉积情况;THP-1衍生的巨噬细胞作为体外研究模型,通过Western blot检测ATP结合盒转运蛋白G1((ATP binding cassette subfamily G member 1,ABCG1)表达及泛素化水平,双重免疫荧光染色检测USP18与ABCG1的共定位表达,油红O染色检测泡沫细胞形成情况。结果GSE129935数据集鉴定出285个DEGs(上调139个,下调146个),其中USP18表达上调;GO及KEGG分析表明,DEGs主要富集于炎症、抗原结合等生物学过程,涉及NF-κB信号通路、趋化因子信号通路、脂质和AS等;CHD患者冠状动脉中USP18的表达上调(P<0.05),且与AS病变程度呈负相关(r=-0.525,P=0.006);敲低USP18基因可增加ApoE^(-/-)小鼠主动脉斑块负荷和脂质沉积、并降低主动脉中ABCG1的蛋白表达(P<0.05);USP18能够与ABCG1共定位表达,敲低USP18基因能够下调巨噬细胞中ABCG1的蛋白表达并促进脂质积累及泡沫细胞形成(P<0.05),并增加ABCG1的泛素化水平,加快ABCG1的蛋白降解(P<0.05)。结论USP18能够靶向结合ABCG1,促进ABCG1的泛素化水平、阻碍泡沫细胞的形成,从而减缓AS的发生发展。