2024年11月，首尔国立大学Kyung-Sun Kang教授团队在期刊《Advanced Healthcare Materials》（IF：10.0）在线发表题为：In Vitro Modeling of Atherosclerosis Using iPSC-Derived Blood Vessel Organoids 的高水平研究论文。
论文摘要
这些结果表明，动脉粥样硬化BVO是适用于药物发现和阐明治疗机制的先进体外模型。从精准医学的角度来看，这个使用患者衍生BVO的平台可以在未来进一步用于个性化药物筛选。
创新点
该研究利用iPSC衍生的BVO来模拟血管疾病，这些BVO包含多种细胞类型，包括内皮细胞和血管平滑肌细胞，它们自我组装成血管结构。 成功开发了具有与动脉粥样硬化发生相关的微环境的动脉粥样硬化BVO，例如剪切应力、低密度脂蛋白（LDL）、促炎细胞因子和单核细胞共培养。 在动脉粥样硬化BVO中观察到了代表性的动脉粥样硬化表型，包括内皮功能障碍、炎症反应、泡沫细胞形成、纤维斑块形成，以及斑块的钙化。 通过用临床上使用的洛伐他汀处理模型，确认了表型减弱，验证了该模型在药物反应研究中的适用性。 评估了纳米尺寸的氧化石墨烯（NGO）在动脉粥样硬化治疗中的疗效，发现NGO通过促进巨噬细胞向M2型极化，有效减轻了动脉粥样硬化BVO中的病理损伤。
文献精读
Q1：iPSC衍生的BVO在模拟动脉粥样硬化方面有哪些优势？
A：BVO包含多种细胞类型，如内皮细胞和血管平滑肌细胞，这些细胞自我组装成血管结构，更接近真实的血管环境。与二维模型相比，BVO提供了一个三维的血管结构，使得细胞之间的相互作用更加复杂和接近生理状态。BVO能够在病理微环境中表现出疾病表型，如动脉粥样硬化，包括内皮功能障碍、炎症反应和泡沫细胞形成等。
Q2：在该研究中，如何验证洛伐他汀对动脉粥样硬化BVO的影响？
A：将动脉粥样硬化BVO用1μM的洛伐他汀处理。测量洛伐他汀处理后BVO中TNF和IL1B基因的mRNA表达水平，以评估炎症反应的变化。通过免疫染色和西方印迹分析洛伐他汀处理后BVO中粘附分子（如ICAM-1和VCAM-1）的表达，以及内皮型一氧化氮合酶（eNOS）的磷酸化水平，来评估内皮功能障碍的改善。通过油红O染色和透射电子显微镜（TEM）分析洛伐他汀处理后泡沫细胞的形成和脂质沉积的减少。
Q3：纳米尺寸的氧化石墨烯（NGO）在动脉粥样硬化治疗中可能的作用机制是什么？
A：NGO具有抗炎效果，能够减少动脉粥样硬化BVO中的炎症因子表达，如TNF和IL1B。NGO能够促进巨噬细胞向M2型极化，这是抗炎和组织修复型巨噬细胞，有助于减少动脉粥样硬化病变中的炎症和坏死核心的形成。NGO能够直接与胆固醇相互作用，可能促进细胞内胆固醇的排出，减少脂质沉积。NGO具有清除细胞内活性氧（ROS）的能力，减少氧化应激，这在调节巨噬细胞极化中起着关键作用。
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