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动脉硬化血栓血管生物学。作者手稿；可在2013年12月1日的PMC中获得。
以最终编辑形式发布为：
动脉血栓血管生物学。2012年12月；32(12): 2836–2838.
2012年10月11日在线发布。 数字对象标识：10.1161/ATVBAHA.112300471
预防性维修识别码：项目经理3574634
NIHMSID公司：美国国立卫生研究院419335
PMID：23065827

髓系KLF4缺乏增加ApoE-/-小鼠的动脉粥样硬化

尼库尼·夏尔马，1,* 袁璐，1 广州，1 廖旭东，1 帕鲁尔·卡皮尔，2 普尼特·阿南德，三 加纳帕蒂H马哈贝莱斯瓦尔，1 乔纳森·斯坦勒，三和穆克什·K·贾恩1,*
作者信息 版权和许可信息 PMC免责声明

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补充资料

摘要

目标

探讨巨噬细胞极化（M1/M2）的重要转录调节因子KLF4在动脉粥样硬化发病机制中的作用。

方法和结果

尽管巨噬细胞在动脉粥样硬化中具有公认的重要性，但M1（典型活化或促炎）与M2（活化或抗炎）巨噬细胞在这一过程中的作用仍不完全清楚。我们最近确定KLF4是巨噬细胞亚群规范的调节器，即KLF4促进M2并抑制M1表型。在此，我们提供证据表明，KLF4缺陷的巨噬细胞在氧化脂质的作用下表现出增强的促炎活性和泡沫细胞形成。体内，髓系KLF4缺陷小鼠（ApoE-/-背景）显著增加了血管炎症和动脉粥样硬化病变的形成。

结论

我们的研究发现髓系KLF4是血管炎症和实验性动脉粥样硬化的重要调节因子。

关键词：动脉粥样硬化、炎症、KLF4、巨噬细胞

介绍

巨噬细胞对血管炎症和动脉粥样硬化的发展至关重要1最近的研究强调了巨噬细胞的两个亚群M1（经典）和M2（替代）在广泛的生物过程中的重要性2这两个亚群在动脉粥样硬化病变中也已被确定，但其重要性仍不完全清楚三-5.

KLF4已被证明可以调节细胞生长、发育、分化和各种细胞类型的功能6，7最近，我们发现KLF4通过促进M2表型和抑制M1表型来控制巨噬细胞的物种形成8然而，髓系KLF4在动脉粥样硬化形成中的重要性尚不清楚。

结果

髓系KLF4调节炎症靶点对氧化脂质的反应

我们首先确定了促炎细胞因子和脂质是否调节KLF4的表达。腹腔巨噬细胞用OxLDL物种1-棕榈酰-2-（5-氧代卵黄酰）-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱（POV-PC）处理9、IL-1β和TNF-α。如所示图1A促炎细胞因子和修饰脂质显著降低KLF4的表达。接下来，来自对照组的腹腔巨噬细胞（LysMCre/Cre公司：KLF4+/+指定KLF4+/+)和髓系KLF4缺陷小鼠（LysM克里特岛/克里特岛：KLF4弗洛克斯/弗洛克斯; 指定KLF4Δ/Δ)用POV-PC治疗，用qPCR分析炎症靶点(图1B)和ELISA/酶活性(补充图I). KLF4缺陷的巨噬细胞表达较高水平的经典M1标记物，如iNOS、IL-6和IL-1β。接下来我们评估了KLF4在修饰脂质摄取中的作用。如所示图1CKLF4缺陷的巨噬细胞对荧光标记的OxLDL（但不是AcLDL，数据未显示）的摄取增强。与这些观察结果一致，qPCR分析显示KLF4中CD36（氧化低密度脂蛋白受体）的表达增强，但MSR1（乙酰化低密度脂素受体）表达增强Δ/Δ巨噬细胞(图1D).

保存图片、插图等的外部文件。对象名为nihms419335f1.jpg
髓系KLF4调节氧化脂质的反应

A）用IL-1β（20ng/ml）、TNF-α（10ng/ml）或POV-PC（10μg/ml）处理巨噬细胞16小时后，用qPCR分析KLF4的表达。（n=3）B）KLF4型+/+或KLF4Δ/Δ用POV-PC处理巨噬细胞，qPCR分析促炎标记物iNOS、IL-6和IL-1β的表达。（n=3）C）KLF4型+/+或KLF4Δ/Δ巨噬细胞与Dil-OxLDL（15μg/ml）孵育4小时，并通过荧光显微镜和流式细胞仪分析摄取情况。（n=4）D）KLF4中脂蛋白受体的基因表达分析+/+和KLF4Δ/Δ巨噬细胞（n=4）。

髓系KLF4缺乏增加实验性动脉粥样硬化

为了确定髓系KLF4在动脉粥样硬化形成中的作用，KLF4+/+和KLF4Δ/Δ小鼠与ApoE杂交-/-给小鼠喂食正常的食物（每组9只）或HFD（每组18只）。喂食20周后，对小鼠实施安乐死，并采集主动脉，通过苏丹红IV染色评估动脉粥样硬化损伤区域。有趣的是，如所示图2在正常食物（22.84±3.50对9.15±2.85；P=0.001）和HFD（35.50±9.8对24.38±10.42；P=0.002）上均观察到病变面积增加。主动脉组织的q-PCR分析显示促炎（M1）靶点的表达增加(补充图IIA和B). 此外，在一些M2标记物中观察到减少，特别是在HFD之后(补充图IIA和B). Mac-3染色证实主动脉病变中巨噬细胞浸润增加(补充图III). 最后，血脂分析显示KLF4中LDL、甘油三酯、HDL和总胆固醇适度增加Δ/Δ小鼠ApoE−/−遵循高脂肪饮食，但不吃食物(补充表格).

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髓系KLF4缺乏加重动脉粥样硬化

A和B）代表性苏丹红IV染色显示KLF4的动脉粥样硬化病变增强Δ/Δ阿波（ApoE）−/−与KLF4相比Δ/Δ阿波（ApoE）+/+正常进食的小鼠（A）和HFD小鼠（B）。C&D）定量分析正常食物（C）和HFD（D）喂养小鼠主动脉的病变面积。

讨论

巨噬细胞是动脉粥样硬化病变的主要细胞成分，但不同亚群对动脉粥样硬化的影响尚不清楚三-5我们最近确定转录因子KLF4是巨噬细胞亚群规范的关键分子决定因子8发现KLF4的髓细胞缺乏可增强M1基因表达并降低M2基因表达8此外，髓系KLF4缺陷小鼠表现出饮食诱导的肥胖、胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受8该模型的可用性为确定改变巨噬细胞极化对动脉粥样硬化形成的影响提供了机会。在这里，我们发现KLF4的髓细胞缺乏导致动脉粥样硬化病变形成和巨噬细胞在动脉粥样硬化病变中的积聚增强，支持了髓细胞KLF4在HFD后血管炎症和动脉粥样硬化形成中的关键作用。有趣的是，病变形成和血管炎症显著增加(图2和补充图II)在正常饮食条件下也观察到KLF4，这些观察结果强调了KLF4在疾病发病机制中的重要性。然而，我们的工作有几个警告。我们注意到，作为对HFD的反应，髓系KLF4缺陷小鼠表现出改变的脂质谱，这可能有助于观察到的表型。此外，由于小鼠与人类巨噬细胞亚群存在差异，因此在将这些发现直接推广到人类动脉粥样硬化生物学时必须谨慎。

我们的研究还扩展了我们对调节髓系KLF4表达的刺激物的理解。以前，我们发现炎症细胞因子降低巨噬细胞中KLF4的表达8在这里，我们扩展了这些观察结果，并表明氧化脂质也会降低巨噬细胞KLF4的表达。KLF4的重要性在于它的缺失会导致对POP-VC反应的促炎基因表达增强。众所周知，炎症细胞因子和某些脂类物质会导致肥胖和动脉粥样硬化，这种下调在功能上可能非常重要10事实上，与这一观点一致，我们最近发现来自肥胖受试者的巨噬细胞中KLF4的表达降低8.

总之，我们的观察表明髓系KLF4是小鼠实验性动脉粥样硬化形成的关键调节因子。事实表明，KLF4在内皮细胞中具有良好的抗炎作用11和髓细胞隔室8提示以该因子为靶点可以获得治疗效果。

补充材料

1

单击此处查看。（230万，pdf）

致谢

这项工作得到了NIH拨款HL097593、HL086548、HL076754、HL084154、HL075427（M.K.J）、HL097023（G.H.M）的支持，AHA拨款09POST2060203和11POST7200004（N.S）。

工具书类

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