打破AAA无药困局！南华大学衡阳医学院唐志晗等团队揭示多肽Cadd4靶向降解PCSK9，为腹主动脉瘤患者带来新希望

文章标题：Targeting PCSK9 in Vascular Smooth Muscle Cells: An Effective Strategy to Suppress Ferroptosis and Attenuate Abdominal Aortic Aneurysm Progression

发表期刊：Cell Proliferation（IF 7.6）

合作客户：南华大学衡阳医学院 唐志晗/代小艳/彭娟、深圳市南山区人民医院 范刚团队

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研究背景

腹主动脉瘤（AAA）是致死性血管疾病，主动脉壁进行性扩张，破裂死亡率近80%，临床亟需靶向药物。血管平滑肌细胞（VSMC）维持主动脉中膜结构完整，VSMC死亡是动脉瘤退变核心；铁死亡已被证实参与VSMC损伤，但调控VSMC铁死亡的关键分子尚不明确。PCSK9是一个公认的胆固醇稳态调节因子，近期实验研究提示PCSK9参与细胞脂质过氧化过程，而脂质过氧化与铁死亡密切相关。全基因组关联研究和动物模型进一步表明，PCSK9基因变异或缺失对AAA发生发展的调控作用似乎至少部分独立于循环脂质水平，这提示PCSK9在血管壁内部可能存在非脂质依赖性作用。

研究结果

1、PCSK9诱导AAA中的VSMC铁死亡

研究数据表明，PCSK9在人类和小鼠腹主动脉瘤中均显著上调，并在VSMC中特异性富集。研究团队构建了SMC特异性PCSK9过表达小鼠，经PPE诱导动脉瘤后，检测结果证实平滑肌特异性过表达PCSK9直接加重AAA病变。为进一步探究机制，团队分离原代小鼠主动脉VSMCs，分别用Ad-PCSK9或Ad-NC感染并进行转录组学分析，RNA-seq显示铁死亡通路显著富集。SMC特异性PCSK9过表达小鼠主动脉切片的普鲁士蓝染色及GPX4/4HNE免疫荧光染色进一步表明，VSMC衍生的PCSK9促进AAA中的铁死亡。在细胞层面，使用siPCSK9敲低VSMCs内源性PCSK9表达后施加Ang II刺激，与单纯Ang II组相比，GPX4和GSH水平得到恢复，MDA积累被抑制，细胞活力改善。同时，PCSK9过表达可促进VSMCs内Fe²⁺蓄积，而PCSK9敲低则减轻Ang II诱导的Fe²⁺升高，表明PCSK9通过铁代谢失调驱动VSMC中的铁死亡。

PCSK9驱动的铁死亡在人和鼠模型中都有涉及

2、Cadd4对PCSK9的药理学靶向作用通过抑制铁死亡和铁自噬减轻AAA进展

蛋白组学分析结果显示PCSK9过表达会显著下调FTH1、NCOA4蛋白水平，升高LC3-II/I比值，并促进FTH1与溶酶体标记蛋白LAMP1共定位；使用自噬抑制剂BafA1阻断自噬通路后，PCSK9过表达所诱发的Fe²⁺蓄积、GPX4下调、脂质过氧化及细胞损伤全部得到逆转，证明铁自噬是PCSK9诱导血管平滑肌细胞铁死亡的关键中间环节。Cadd4可剂量依赖性降低VSMC内PCSK9蛋白含量，同时有效抑制铁自噬与铁死亡；在PPE诱导、Ang II诱导的两种经典小鼠腹主动脉瘤模型中腹腔给予Cadd4干预，体内实验进一步证实，通过Cadd4降解PCSK9能够抑制血管平滑肌细胞铁自噬与铁死亡，提示该多肽具备腹主动脉瘤新型治疗药物的开发潜力。

研究结论

本研究阐明了一条连接PCSK9、铁自噬和血管平滑肌细胞铁死亡的细胞内在信号轴，并证实利用多肽Cadd4靶向降解细胞内PCSK9，可在临床前模型中减轻动脉瘤扩张并维持中膜层完整性。综上所述，这些结果为开发靶向PCSK9的临床治疗策略奠定了基础，为瘤体较小或无法手术的AAA患者提供了一种有前景的治疗选择。