英文标题： Sensing ceramides by CYSLTR2 and P2RY6 to aggravate atherosclerosis

中文标题： CYSLTR2和P2RY6感知神经酰胺加重动脉粥样硬化

发表期刊： Nature

影响因子： 505

客户单位： 北京大学

百趣提供服务： 定量脂质组学

研究背景

动脉粥样硬化(Atherosclerosis)是心血管疾病(Cardiovascular Disease, CVD)的主要病因之一，约占心血管疾病病理的60%，并且是心肌梗死和中风的主要原因。近年来的研究表明，循环中的神经酰胺可作为独立于胆固醇水平的心血管事件预测标志物，尤其是长链神经酰胺（如C16:0、C18:0和C24:1）。然而，神经酰胺通过跨膜受体介导信号转导从而驱动动脉粥样硬化进展的具体分子机制仍然是该领域的关键科学问题之一。

研究思路

本研究旨在探讨循环中的长链神经酰胺是否能够通过激活膜G蛋白偶联受体(G Protein-coupled Receptors, GPCR)来加剧动脉粥样硬化。通过结合G蛋白信号定量分析、GPCR表达的生物信息学分析和NLRP3炎性小体激活的功能检测进行系统筛选，结果表明CYSLTR2和P2RY6是C16:0神经酰胺诱导炎症小体激活的潜在内源性受体，广泛存在于内皮细胞和巨噬细胞中。

主要结果

1. 神经酰胺受体的鉴定

研究首先建立了小鼠动脉粥样硬化模型，发现外源性C16:0神经酰胺显著增加AAV-PCSK9+HFD处理的野生型小鼠的动脉粥样硬化。此效应通过caspase-1敲除、IL-1β中和抗体或IL-1受体拮抗剂减弱。体外实验显示，C16:0神经酰胺以浓度依赖的方式显著上调了内皮细胞和巨噬细胞中IL-1β的产生。

2. 神经酰胺在体内激活CYSLTR2和P2RY6

研究通过生物信息学方法鉴定C16:0神经酰胺的受体。从GproteinDb数据库中检索122个Gq偶联的GPCR，筛选出59个在内皮细胞和巨噬细胞中共同表达的GPCR。通过Gαq-Gβγ解离测定，发现C16:0神经酰胺有效激活了P2RY6和CYSLTR2的Gq信号通路。

3. CYSLTR2和P2RY6在动脉粥样硬化中的作用

研究进一步探讨CYSLTR2和P2RY6是否介导神经酰胺加重动脉粥样硬化。通过基因敲除和药理学抑制CYSLTR2或P2RY6，发现其显著减轻了高脂饮食或慢性肾病加重导致的动脉粥样硬化，而不影响胆固醇或神经酰胺水平，这表明CYSLTR2和P2RY6共同介导神经酰胺诱导的动脉粥样硬化。

4. CYSLTR2和P2RY6在慢性肾病-动脉粥样硬化中的作用

先前的研究表明慢性肾病(CKD)患者的心血管事件发生率显著增加，但现有的降脂策略效果有限。本研究构建了CKD小鼠模型，发现CKD小鼠中的神经酰胺水平升高。与预期一致，G3-G5期CKD患者中的神经酰胺水平升高并与冠状动脉疾病的严重程度呈正相关。

5. 神经酰胺-CYSLTR2-Gq复合物的结构

本研究运用单颗粒冷冻电镜（cryo-EM）解析了神经酰胺与CYSLTR2结合的结构机制。通过对C16:0和C20:0神经酰胺-CYSLTR2-Gq复合物进行体外重构、纯化及成像，获得了冷冻电镜图像，揭示了CYSLTR2如何特异性识别不同类型的神经酰胺。

研究小结

本研究聚焦于循环神经酰胺在动脉粥样硬化中的作用机制，发现神经酰胺通过直接结合CYSLTR2和P2RY6激活Gq信号传导和炎症小体途径，从而加剧动脉粥样硬化。抑制这两个受体可显著减轻动脉粥样硬化，并且在慢性肾病患者中，血浆神经酰胺水平升高与冠状动脉疾病严重程度正相关，靶向该通路有可能改善CKD加重的动脉粥样硬化。通过冷冻电镜解析的神经酰胺-CYSLTR2-Gq复合物结构，为医学界长期面临的脂质残余风险提供了全新的研究方向。

在此背景下，环亚集团ag旗舰厅将致力于推进相关研究与开发，力求为动脉粥样硬化的预防和治疗提供更多有效的策略，为广大患者带来新的希望。