他汀类药物直接“年轻化”血管的机制揭晓?

他汀类药物是980年代从霉菌和真菌中发现的化合物中开发出来的,一种肝脏内源性胆固醇合成限速酶——3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶的抑制剂,可以高效血降低总胆固醇和低密度脂蛋白(LDL-C)。

我们知道,动脉粥样硬化是获得性心血管疾病的主要原因。而低密度胆固醇的升高和沉积到动脉内皮细胞下,是动脉粥样硬化的启动步骤。
他汀类药物有效降低血低密度胆固醇因而可以预防甚至逆转动脉粥样硬化,从而有效预防心血管疾病,降低心血管疾病和全因死亡率。
研究也发现,除了降低胆固醇之外,他汀类药物似乎还能通过其他机制预防心血管疾病,包括防止动脉堵塞,减少炎症,甚至可以通过预防动脉内皮功能障碍来防止血管硬化,即直接使血管保持年轻化。
然而,他汀药这些非降血脂潜在作用的机制却知之甚少。

现在,美国斯坦福大学的科学家通过使用新的遗传学技术揭开了他汀药如何直接年轻化血管的神秘面纱。
他汀药防止血管内皮细胞向间充质细胞的转化
我们的动脉内壁衬着一层很薄的细胞,被称为动脉内皮细胞。它就如同镀锌钢管内壁的镀锌层一样,可以保持光滑,防止血液凝集形成血栓。

动脉内皮细胞功能障碍是动脉粥样硬化和其他很多病理改变的基础。
研究显示,在许多疾病中,动脉内皮细胞会转化为一种另一种细胞,被称为间充质细胞。
与动脉内皮细胞相比,间充质细胞功能较弱,会降低血管收缩和舒张性能,直接使血管变得僵硬。
他汀药似乎对减少内皮细胞向间充质细胞的这一有害转化,但具体机制不明确。
为了验证他汀药的这种作用,研究人员使用实验室培养的诱导多能干细胞来源的人内皮细胞,测试了最常用的他汀药——辛伐他汀的影响。
结果发现,在培养皿中使用辛伐他汀处理的内皮细胞形成了更多的毛细血管样微管,表明内皮细胞生长成新血管的能力增强。
为了探讨辛伐他汀这一作用的更具体的机制,研究人员使用了可以解析表观遗传学的ATAC序列的新技术对内皮细胞基因表达进行了检测。
ATAC序列测试显示,辛伐他汀处理的内皮细胞可以封闭染色质的特定结构,减少了导致内皮细胞向间质细胞转化的基因表达。
更深入的研究显示,辛伐他汀的这一作用是阻止一种叫做YAP的蛋白质进入细胞核并打开染色质进行基因表达的结果。
他汀药可使糖尿病小鼠血管维持年轻化
已知,糖尿病的血管病变是常见的并发症之一,也是导致糖尿病病人多种疾病和死亡的主要原因之一。
研究人员糖尿病小鼠模型上测试了辛伐他汀对血管病变的影响。
结果发现,服用辛伐他汀八周后,糖尿病小鼠的血管功能明显改善,动脉弹性增加,更容易舒张和收缩。
也就是说,他汀药可以让糖尿病小鼠的血管保持年轻化,进而防止相关并发症的发生。
总之,新的研究解开了他汀药直接让血管保持年轻化的可能机制。