類鐸受體2發炎信息反應對血管鈣化的影響


圖1:TLR2透過軟骨內骨化之方式引起

血管鈣化(vascular calcification)為心血管疾病中常見的症狀,很難早期發現,故在日後疾病治療上造成很大的困擾,此也是 導致心血管患者死亡率居高不下的主因。爰此,深入瞭解血管鈣化致病機轉,進而找出適當的治療方針實為當前重要的課題。根據文獻指出,慢性發炎反應是造成引發心血管疾病的危險因子,而類鐸受體(toll-like receptor, TLR)在調控全身發炎與組織發炎恆定上更是扮演重要的角色。本院細胞及系統醫學研究所郭呈欽副研究員研究團隊利用高脂飼料(high fat diet)誘導造成的動脈粥樣硬化鈣化小鼠(atherosclerotic calcification mice)實驗發現,經餵食小鼠高脂飼料後,會造成其血管受傷並釋放TLR2配體進而活化TLR2發炎信息,並藉由刺激介白素6(interleukin-6, IL-6)與抑制蝕骨細胞抑制因子(osteoprotegerin, OPG)的生成(圖1), 促進了血管軟骨形成(chondrogenesis)及動脈粥樣硬化鈣化現象;反觀,此現象則抑制於TLR2剃除小鼠中(圖2)。


圖2:TLR2的活化會增加IL-6並抑制OPG的形成

此外,在野生(wild type)與TLR2剃除小鼠動脈平滑肌細胞鈣化(vascular smooth muscle cell calcification)中的動物實驗亦證明,TLR2配體活化TLR2後,進而活化蛋白激酶(protein kinases)p38與ERK1/2,且亦發現IL-6-RNAKL增加與OPG降低,促進了血管軟骨形成與動脈粥樣硬化鈣化現象(圖3)。


圖3:TLR2活化會引起平滑肌細胞鈣化

經由動物與細胞實驗均證實,活化TLR2會引起發炎反應及降低體內鈣化抑制劑蛋白形成,進而引起血管軟骨形成與動脈粥樣硬化鈣化,故TLR2發炎訊息有潛力作為預防與治療鈣化的藥物開發標的。相關研究成果已發表於國際期刊Arterioscler Thromb Vasc Biol  (2019 Jan 10 [Epub ahead of print])。

文/圖:細胞及系統醫學研究所郭呈欽副研究員、李冠霖博士後研究員

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