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
- 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
Reference
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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.
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- Chinetti-Gbaguidi G. PPARβ in macrophages and atherosclerosis. Biochimie 2017;136:59-64.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- Rinne P. Melanocortin 1 Receptor Signaling Regulates Cholesterol Transport in Macrophages. Circulation 2017;136:83-97.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- 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...
- A novel protective function of 5-methoxytryptophan in vascular injury. Sci Rep 2016;6:25374.
Přejít na PubMed...
- Lee GL TLR4-Activated MAPK-IL-6 Axis Regulates Vascular Smooth Muscle Cell Function. Int J Mol Sci 2016 Aug 24;17(9).
- 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.