编者按：欧洲心脏病学学会年会（ESC）是心血管领域世界级的重要会议之一，于8月27日～30日在线上举行，首都医科大学附属北京友谊医院黄榕翀教授团队共有3项研究在大会交流，本刊特邀研究团队详细解读。

 

 

    O-GalNAc糖基化是生物体内广泛存在的一种重要的蛋白质翻译后修饰，迄今发现的O-GalNAc修饰的蛋白有近百种，主要包括转录因子、染色体结合蛋白、膜蛋白、细胞骨架蛋白和各种酶类，这些修饰蛋白参与调节基因转录、信号转导和蛋白质之间的相互作用， 研究表明O-GalNAc糖基化修饰与几乎所有生理过程和包括恶性肿瘤、心血管疾病在内的多种重大疾病的发生和发展密切相关。

 

    本课题组长期从事单核/树突状细胞表观遗传修饰调控细胞免疫活性在心血管疾病中研究，前期系列研究发现选择素配体分子PSGL-1广泛表达免疫细胞表面，参与免疫细胞的滚动、粘附、跨内皮迁移整个细胞浸润过程，也参与调控免疫细胞的分化及活化，进而影响动脉粥样硬化等炎症性疾病进展（Ye et al. Cell Death Dis， 2019，10(7)， 507;  Ye et al. Mol Med Rep，2017， 16(5)， 6041-6049;  Ye et al. Clin. Lab. Sci.， 2017， 47(4)， 389-394.）。PSGL-1是一种I型跨膜糖蛋白，主要位于白细胞微绒毛的脂筏上。PSGL-1蛋白胞外O-GalNAc头部路易斯糖（sialyl LewisX，sLeX）结构是选择素结合的主要位点，研究发现破坏PSGL-1胞外O-GalNAc糖链或末端sLeX结构，均可影响骨架蛋白极化，进一步影响细胞间粘附，并影响p38 MAPK等激酶活化。

 

    因而，蛋白O-糖基化修饰对PSGL-1功能具有重要调控作用。课题组利用噬菌体展示技术合成PSGL-1糖蛋白模拟多肽，该多肽物质能够竞争性抑制单核细胞PSGL-1蛋白与P-、E-、L-选择素结合，进而抑制单核细胞活化，并能够缓解AS模型小鼠病变进展(Ye et al. Mediators Inflamm， 2019， 8709583. doi:10.1155/2019/8709583)。

 

    迄今为止发现O-GalNAc糖链修饰过程可被20种GALNTs同工酶所调控。研究报道多种GALNTs同工酶功能失调与心血管疾病发生相关。本项目首先检测急性冠脉综合征（ACS）及对照组人群外周血单核细胞GALNTs全家族mRNA表达水平，发现两组间GALNT4表达存在显著差异，进一步研究发现ACS人群（n=51）外周血单核细胞中GALNT4的mRNA水平显著高于对照组人群，且发现氧化型低密度脂蛋白、脂多糖及ACS患者血清均能上调单核细胞GALNT4的蛋白水平。此外，在人颈动脉标本及动脉粥样硬化模型小鼠主动脉标本内也发现，发生动脉粥样硬化病变的组织内GALNT4表达水平较正常组织升高。

 

    我们进一步利用凝集素印记-免疫沉淀及免疫印迹-凝集素沉淀技术发现，GALNT4糖基化酶参与单核细胞PSGL-1蛋白O-GalNAc糖链修饰过程，与此同时氧化型低密度脂蛋白、脂多糖及ACS患者血清均能上调PSGL-1蛋白O-GalNAc糖链水平，但当下调单核细胞GALNT4水平后，单核细胞O-GalNAc糖链下降。细胞功能水平发现，在P选择干预活化PSGL-1配体条件下，下调GALNT4可使单核细胞的粘附及迁移水平下降，反之上调GALNT4表达，单核细胞粘附及迁移水平加强；此外，利用免疫荧光共定位技术发现在人颈动脉标本及动脉粥样硬化模型小鼠主动脉标本中GALNT4与斑块内浸润单核/巨噬细胞存在共定位关系。

 

    进一步细胞机制发现，GALNT4可通过影响Akt/mTOR途径影响单核细胞的粘附、迁移功能，当加入mTOR抑制剂-雷帕霉素后可部分抑制GALNT4上调引起的活化单核细胞作用。该研究示意图见下图。

 

 

 

    专家简介

 

 

    黄榕翀教授

    主任医师、博士生导师，主要从事冠心病基础与临床研究、医患共同决策心血管病临床研究。

    首都医科大学附属北京友谊医院心血管中心副主任兼心内科副主任。

    美国心脏病学会会士（FACC）、欧洲心脏病学会会士（FESC）、国际医患共同决策委员会委员、中华预防医学会慢病预防与控制分会委员、中华中医药学会介入心脏病学会常委、中华医学会心血管病分会介入心脏病学组委员、中华医学会心血管病分会组织修复与再生学会心脏再生分会委员、中国医师协会心血管病分会指南学组委员等。