Cor Vasa 2019, 61(1):48-55 | DOI: 10.1016/j.crvasa.2018.06.006

Foam cell formation and cholesterol trafficking and metabolism disturbances in atherosclerosis

Alexandrina Volobuevaa, Dongwei Zhangb, Andrey V. Grechkoc, Alexander N. Orekhovd,e
a Laboratory of Gene Therapy, Biocad Biotechnology Company, 198515 Saint-Petersburg, Russia
b Diabetes Research Center, Traditional Chinese Medicine School, Beijing University of Chinese Medicine, 100029 Beijing, China
c Federal Scientific Clinical Center for Resuscitation and Rehabilitation, 109240 Moscow, Russia
d Institute for Atherosclerosis Research, Skolkovo Innovative Center, 121609 Moscow, Russia
e Institute of General Pathology and Pathophysiology, 125315 Moscow, Russia

Pěnové buňky jsou typickými komponentami aterosklerotických plátů, v nichž aktivně participují při intracelulární akumulaci cholesterolu. Propuknutí a další progrese aterosklerózy jsou úzce spjaty s tvorbou pěnových buněk. Tyto buňky mohou pocházet jak z cirkulujících monocytů/makrofágů, tak z rezidentních hladkých svalových buněk (VSMC), které migrují do rostoucí léze. Většinou aktivované prozánětlivé makrofágy M1 hrají důležitou roli v aterogenezi, zatímco makrofágy M2 mají protektivní roli při stabilizaci plátů. Bude třeba detailněji prozkoumat molekulární mechanismy transformace VSMC směrem k pěnovým buňkám. Lipidové kapičky, které plní pěnové buňky, vznikají z metabolizovaných modifikovaných lipoproteinů o nízké hustotě (low-density lipoproteins, LDL). LDL slouží jako hlavní zdroj lipidů, které pronikají endotel jak cestami závislými na LDL receptorech a alternativními cestami řízenými ALK-1. Za patologických podmínek může LDL podstoupit modifikaci, jako je sialylace, oxidace, glykace nebo karbamylace, které vedou k nadměrné absorpci makrofágů infiltrujících subendoteliální prostor. Modifikovaný LDL je rozpoznán především jako scavengerové receptory, jakými jsou SR-A1, CD36, LOX-1, CD68, tato exprese je nízká za fyziologických podmínek a může být zesílena prostřednictvím JNK, Wnt a signalizace NF-κB. V pěnových buňkách je LDL tráven na mastné kyseliny a volný cholesterol. Cholesterol může být esterifikovaný a dále hydrolyzovaný pro eflux na málo lipidovaný ApoA-I nebo zralý HDL. V tomto přehledovém článku se věnujeme dosavadním základním konceptům při tvorbě pěnových buněk stejně jako rozmanitým aspektům absorpce, metabolismu a poruch efluxu cholesterolu při ateroskleróze. © 2019, ČKS.

Klíčová slova: Akumulace cholesterolu, Ateroskleróza, LDL, Pěnové buňky

Vloženo: 7. květen 2018; Revidováno: 24. červen 2018; Přijato: 26. červen 2018; Zveřejněno: 21. březen 2019  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Volobueva A, Zhang D, Grechko AV, Orekhov AN. Foam cell formation and cholesterol trafficking and metabolism disturbances in atherosclerosis. Cor Vasa. 2019;61(1):48-55. doi: 10.1016/j.crvasa.2018.06.006.
Stáhnout citaci

Reference

  1. Sobenin IA, Chistiakov DA, Bobryshev YV, Orekhov AN. Blood atherogenicity as a target for anti-atherosclerotic therapy. Curr Pharm Des 2013;19:5954-5962. Přejít k původnímu zdroji...
  2. Alipov V, Sukhorukov V, Karagodin V, et al. Chemical composition of circulating native and desialylated low density lipoprotein: what is the difference? Vessel Plus 2017;1:107-115. Přejít k původnímu zdroji...
  3. Rossman C. Ethyl pyruvate inhibits oxidation of LDL in vitro and attenuates oxLDL toxicity in EA.hy926 cells. PLoS One. 2018;13(1):e0191477. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  4. Sobenin IA, Salonen JT, Zhelankin AV, et al. Low density lipoprotein-containing circulating immune complexes: role in atherosclerosis and diagnostic value. Biomed Res Int 2014;2014:205697. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  5. Mundi S. Endothelial permeability, LDL deposition, and cardiovascular risk factors - a review. Cardiovasc Res 2018;114:35-52. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. Lehti S. Extracellular Lipids Accumulate in Human Carotid Arteries as Distinct Three-Dimensional Structures and Have Proinflammatory Properties. Am J Pathol 2018;188:525-538. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  7. Sievi I. Regulation and function of endothelial glycocalyx layer in vascular diseases. Vascul Pharmacol 2018;100:26-33. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  8. Mytra R. Glycocalyx in Atherosclerosis-Relevant Endothelium Function and as a Therapeutic Target. Curr Atheroscler Rep 2017;19:63. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  9. Bai X. Cavin-1 regulates caveolae-mediated LDL transcytosis: crosstalk in an AMPK/eNOS/ NF-κB/Sp1 loop. Oncotarget 2017;8:103985-103995. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. Molino Y. Use of LDL receptor - targeting peptide vectors for in vitro and in vivo cargo transport across the blood-brain barrier. FASEB J 2017;31:1807-1827. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  11. Kraehling JR. Genome-wide RNAi screen reveals ALK1 mediates LDL uptake and transcytosis in endothelial cells. Nat Commun 2016;7:13516. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  12. Hofman A. Contribution of lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1 and LOX-1 modulating compounds to vascular diseases. Vascul Pharmacol 2017 Oct 19. pii: S1537-1891(17)30171-4.
  13. Hofman A. Lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1 promotes endothelial dysfunction in LDL receptor knockout background. Atheroscler Suppl 2017;30:294-302. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  14. Balzan S. LOX-1 receptor: A potential link in atherosclerosis and cancer. Life Sci 2018 Feb 17. pii: S0024-3205(18)30080-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  15. Allahverdian S. Smooth Muscle Cell Fate and Plasticity in Atherosclerosis. Cardiovasc Res. 2018 Jan 27. doi: 10.1093/cvr/cvy022. [Epub ahead of print] Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. Camejo G, Hurt-Camejo E, Wiklund O, Bondjers G. Association of apo B lipoproteins with arterial proteoglycans: pathological significance and molecular basis. Atherosclerosis 1998;139:205-222. Přejít k původnímu zdroji...
  17. Shirai R. Neopterin Counters Vascular Inflammation and Atherosclerosis. J Am Heart Assoc 2018 Feb 2;7(3). pii: e007359. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  18. Wang X. Identification of the histone lysine demethylase KDM4A/JMJD2A as a novel epigenetic target in M1 macrophage polarization induced by oxidized LDL. Oncotarget 2017;8:114442-114456. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  19. Guilliams M, van de Laar L. A Hitchhiker's Guide to Myeloid Cell Subsets: Practical Implementation of a Novel Mononuclear Phagocyte Classification System. Front Immunol 2015;6:406. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  20. Kim H. The transcription factor MafB promotes anti-inflammatory M2 polarization and cholesterol efflux in macrophages. Sci Rep 2017;7:7591. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  21. He. S. Endothelial extracellular vesicles modulate the macrophage phenotype: Potential implications in atherosclerosis. Scand J Immunol 2018 Feb 21. doi: 10.1111/sji.12648. [Epub ahead of print] Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  22. Bras J. miR-195 inhibits macrophages pro-inflammatory profile and impacts the crosstalk with smooth muscle cells. PLoS One 2017;12(11):e0188530. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  23. Döring Y. Vascular CXCR4 Limits Atherosclerosis by Maintaining Arterial Integrity: Evidence From Mouse and Human Studies. Circulation 2017;136:388-403. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  24. Andreeva ER, Pugach IM, Orekhov AN. Subendothelial smooth muscle cells of himan aorta express macrophage antigen in situ and in vitro. Atherosclerosis. 1997;165:19-27. Přejít k původnímu zdroji...
  25. Hasanov Z. Endosialin Promotes Atherosclerosis Through Phenotypic Remodeling of Vascular Smooth Muscle Cells. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2017;37(3):495-505. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  26. An D. JNK1 Mediates Lipopolysaccharide-Induced CD14 and SR-AI Expression and Macrophage Foam Cell Formation. Front Physiol 2018;8:1075. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  27. Ackers I. Blocking Wnt5a signaling decreases CD36 expression and foam cell formation in atherosclerosis. Cardiovasc Pathol 2018;34:1-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  28. Huangfu N. LncRNA MALAT1 regulates oxLDL-induced CD36 expression via activating β-catenin. Biochem Biophys Res Commun 2018;495:2111-2117. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  29. Lui Z. Macrophage Liver Kinase B1 Inhibits Foam Cell Formation and Atherosclerosis. Circ Res 2017;121:1047-1057. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  30. Gabunia K. Induction of MiR133a expression by IL-19 targets LDLRAP1 and reduces oxLDL uptake in VSMC. J Mol Cell Cardiol 2017;105:38-48. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  31. Morris G. Coronary Artery Disease-Associated LIPA Coding Variant rs1051338 Reduces Lysosomal Acid Lipase Levels and Activity in Lysosomes. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2017;37:1050-1057. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  32. Geng F. Lipid droplets, potential biomarker and metabolic target in glioblastoma. Intern Med Rev (Wash D C). 2017 May;3(5). doi: 10.18103/imr.v3i5.443. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  33. Chinetti-Gbaguidi G. PPARβ in macrophages and atherosclerosis. Biochimie 2017;136:59-64. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  34. Se-Jin Jeong. The Role of Macrophage Lipophagy in Reverse Cholesterol Transport. Endocrinol Metab (Seoul) 2017;32:41-46. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  35. Zou TB1, Zhu SS1, Luo F, et al. Effects of Astaxanthin on ReverseCholesterol Transport and Atherosclerosis in Mice. Biomed Res Int 2017;2017:4625932. Přejít na PubMed...
  36. Chen X. 2,3,4',5-tetrahydroxystilbene-2-O-β-d-glycoside attenuates atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice: role of reverse cholesterol transport. Can J Physiol Pharmacol 2018;96:8-17. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  37. Pizzini A. The Role of Omega-3 Fatty Acids in Reverse Cholesterol Transport: A Review. Nutrients. 2017 Oct 6;9(10). pii: E1099. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  38. Wen G. Genetic and Pharmacologic Inhibition of the Neutrophil Elastase Inhibits Experimental Atherosclerosis. J Am Heart Assoc 2018 Feb 8;7(4). pii: e008187. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  39. Adorni M. Inhibitory effect of PCSK9 on Abca1 protein expression and cholesterol efflux in macrophages. Atherosclerosis 2017;256:1-6. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  40. Rinne P. Melanocortin 1 Receptor Signaling Regulates Cholesterol Transport in Macrophages. Circulation 2017;136:83-97. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  41. Rinne P. Melanocortin 1 Receptor Deficiency Promotes Atherosclerosis in Apolipoprotein E-/- Mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2018;38:313-323. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  42. Linton F. SR-BI: A Multifunctional Receptor in Cholesterol Homeostasis and Atherosclerosis. Trends Endocrinol Metab 2017;28:461-472. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  43. Ren K. MicroRNA-24 aggravates atherosclerosis by inhibiting selective lipid uptake from HDL cholesterol via the post-transcriptional repression of scavenger receptor class B type I. Atherosclerosis 2018;270:57-67. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  44. Liy Y. Toll-like receptor 2 downregulates the cholesterol efflux by activating the nuclear factor-κB pathway in macrophages and may be a potential therapeutic target for the prevention of atherosclerosis. Exp Ther Med 2018;15:198-204. Přejít k původnímu zdroji...
  45. Vozenilek AE. Macrophage-Associated Lipin-1 Enzymatic Activity Contributes to Modified Low-Density Lipoprotein- -Induced Proinflammatory Signaling and Atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2018;38:324-334. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  46. Fujiwara Y. Acyl Chain Preference in Foam Cell Formation from Mouse Peritoneal Macrophages. Biol Pharm Bull 2018;41:86-91. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  47. Gao W. Copper sulfide nanoparticles as a photothermal switch for TRPV1 signaling to attenuate atherosclerosis. Nat Commun 2018;9:231. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  48. Vengrenyuk Y. Cholesterol loading re-programs the miR- -143/145-myocardin axis to convert aortic smooth muscle cells to a dysfunctional macrophage-like phenotype. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2015;35:535-546. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  49. Langley ER. Extracellular matrix proteomics identifies molecular signature of symptomatic carotid plaques. J Clin Invest 2017;127:1546-1560. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  50. Dautova Y. Calcium phosphate particles stimulate interleukin-1β release from human vascular smooth muscle cells: A role for spleen tyrosine kinase and exosome release. J Mol Cell Cardiol 2018;115:82-93. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  51. Verzola D. Myostatin mediates abdominal aortic atherosclerosis progression by inducing vascular smooth muscle cell dysfunction and monocyte recruitment. Sci Rep 2017;3;7:46362. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  52. A novel protective function of 5-methoxytryptophan in vascular injury. Sci Rep 2016;6:25374. Přejít na PubMed...
  53. Lee GL TLR4-Activated MAPK-IL-6 Axis Regulates Vascular Smooth Muscle Cell Function. Int J Mol Sci 2016 Aug 24;17(9).
  54. Byskov K. Factor VII activating protease (FSAP) regulates the expression of inflammatory genes in vascular smooth muscle and endothelial cells. Atherosclerosis 2017;265:133-139. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

Tento článek je publikován v režimu tzv. otevřeného přístupu k vědeckým informacím (Open Access), který je distribuován pod licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0), která umožňuje nekomerční distribuci, reprodukci a změny, pokud je původní dílo řádně ocitováno. Není povolena distribuce, reprodukce nebo změna, která není v souladu s podmínkami této licence.





Cor et Vasa

Vstupujete na stránky určené zdravotnickým odborníkům, a nikoli laické veřejnosti. Stránky mohou obsahovat také informace, které jsou určeny pouze osobám oprávněným předepisovat a vydávat humánní léčivé přípravky.

Potvrzuji proto, že jsem zdravotnickým odborníkem ve smyslu zákona č. 40/1995 Sb. ve znění pozdějších předpisů a že jsem se seznámil(a) s definicí zdravotnického odborníka.