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[背景]低剪切应力诱导的血管内皮细胞(vascular endothelial cells,VECs)炎症在动脉粥样硬化(atherosclerosis,As)的发生发展过程中起着重要作用,但其调节机制尚不清楚。新近研究表明,细胞焦亡是一种炎性、程序性的细胞死亡形式,与As的发生和发展密切相关。我们前期的研究表明,Tet甲基胞嘧啶双加氧酶2(Tet methylcytidine dioxygenase 2,TET2)是剪切应力敏感基因,低剪切应力下调TET2的表达,TET2 shRNA上调血管内皮细胞琥珀酸脱氢酶复合体B亚基(Succinic acid dehydrogenase complex B,SDHB)的表达。在本文中,我们将探讨TET2/SDHB在低剪切应力诱导VECs焦亡中的作用及其机制。[目的]探讨低剪切应力诱导VECs焦亡的调节机制。[方法]1、采用平行平板流动腔系统,从细胞水平观察低剪切应力和生理剪切应力下人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18、IL-1β以及TET2和SDHB的表达;2、采用慢病毒转染技术构建四种HUVECs即TET2低表达HUVECs、TET2高表达HUVECs、SDHB高表达HUVECs和SDHB低表达HUVECs,荧光显微镜和Western blot技术检测其转染效率;3、Western blot检测TET2 shRNA和SDHB过表达对焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18和IL-1β表达的影响;4、采用Western blot检测TET2 shRNA和TET2过表达后的SDHB蛋白表达水平,并使用琥珀酸脱氢酶试剂盒检测TET2 shRNA和过表达TET2下的SDH的活性;5、Western blot检测过表达TET2和SDHB shRNA在低剪切应力下VECs焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18和IL-1β的表达;6、透射电镜、流式细胞技术、ATP含量测定试剂盒、活性氧荧光探针检测SDHB过表达对HUVECs线粒体形态和功能的影响;7、过表达SDHB后加入活性氧(reactive oxygen species,ROS)清除剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-cysteine,NAC)并使用活性氧荧光探针检测VECs线粒体ROS水平的影响,Western blot检测NAC对过表达SDHB诱导的焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18和IL-1β表达的影响;8、采用Western blot检测组蛋白去乙酰化酶2(Histone deacetylase2,HDAC2)抑制剂(MS-275)对血管内皮细胞HDAC2蛋白表达的影响,Western blot检测MS-275对过表达TET2的HUVECs SDHB表达的影响,ROS荧光探针技术检测线粒体ROS的水平并采用Western blot检测VECs焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18和IL-1β的影响。[结果]低剪切应力上调VECs焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18、IL-1β以及SDHB的表达,下调TET2的表达。荧光显微镜和Western blot结果表明成功构建TET2低表达、TET2高表达、SDHB低表达以及SDHB高表达的HUVECs。TET2 shRNA上调VECs焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18以及IL-1β表达水平;低剪切应力条件下,过表达TET2明显抑制低剪切应力下VECs焦亡相关蛋白水平。TET2 shRNA上调SDHB的表达,增加了SDH的活性;过表达TET2下调了SDHB的表达,降低了SDH的活性。SDHB过表达上调焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18以及IL-1β的表达;SDHB shRNA抑制低剪切应力诱导的HUVECs焦亡相关蛋白的表达。透射电镜结果表明SDHB过表达组线粒体嵴缩短并移向周围、线粒体的体积增大、数量减少且出现局灶性空泡;流式细胞术显示SDHB过表达组HUVECs大部分细胞分布在Q3区,同时Q2/Q3的比例减少,线粒体膜电位异常;ATP含量测定结果表明SDHB过表达对VECs线粒体ATP生成无明显影响;ROS荧光探针检测结果表明SDHB过表达组其ROS水平明显高于对照组。ROS清除剂NAC减少SDHB过表达所诱导的ROS增加;NAC下调SDHB过表达诱导的焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18以及IL-1β的表达。MS-275明显抑制血管内皮细胞HDAC2的表达,但TET2过表达对HDAC2蛋白的表达无明显影响。与TET2过表达组相比,MS-275上调HUVECs SDHB以及焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、Caspase-1、IL-18以及IL-1β的表达水平。[结论]低剪切应力下调TET2表达,激活SDHB/ROS途径,引起HUVECs焦亡。