저산소증은 PFKFB3에 의해 유도된 해당작용을 통해 동맥경화를 촉진하는 대식세포‐NLRP3 염증소기관을 활성화한다.

초록 동맥경화증의 발병과 진행은 대식세포의 관여와 밀접하게 연관되어 있다. NLRP3 염증소기관의 활성화가 국소적 고염증 미세환경의 형성에 기여하는 것은 잘 알려져 있지만, 정확한 유발 요인은 불분명하다. 본 연구에서는 동맥경화의 발달에 있어 PFKFB3를 포함한 저산소 유도 해당작용에 대한 NLRP3 염증소기관 활성화의 조절 메커니즘을 조사하는 것을 목표로 하였다. 동맥경화 모델을 개발하기 위해 높은 지방 서양식이요법으로 처리된 ApoE 결핍 마우스를 선택하였다. 그 다음, HIF‐1α, PFKFB3, NLRP3의 발현을 정량화하였다. 또한, 동맥경화 모델링 동안 PFKFB3 억제제 PFK158을 투여하였다. 해당작용 활성은 이후 18F‐FDG 마이크로‐PET/CT, ex vivo 포도당 섭취, ECAR 분석을 통해 측정되었다. 더욱이, 우리는 저산소 및 정상 산소 조건 하에서 골수 유래 대식세포(BMDMs)를 M1 유사 표현형으로 분화시키기 위해 리포폴리사카라이드(LPS) 및 TNF‐α를 사용하였다. 우리의 조직학적 분석에서는 인간 동맥경화반에서 PFKFB3의 축적을 발견하였고, 이는 NLRP3 발현 및 대식세포와의 공유착을 나타냈다. PFK158로 치료하면 해당작용 활성과 NLRP3 염증소기관 활성화가 감소하여 동맥경화의 발생이 완화되었다. 메커니즘적으로 저산소증은 BMDMs에서 해당 프로그램 재구성과 NLRP3 염증소기관의 활성화를 촉진하였다. HIF‐1α 또는 PFKFB3를 차단한 결과 저산소 BMDMs에서 NLRP3/Caspase‐1/IL‐1β 경로가 조절되었다. 우리의 연구는 HIF‐1α/PFKFB3/NLRP3 축이 동맥경화의 발생에서 대식세포 염증 활성화의 중요한 메커니즘으로 작용함을 보여주었다. PFKFB3 억제의 치료적 잠재력은 동맥경화 예방을 위한 유망한 전략을 나타낼 수 있다.