Transgelin在低氧下异常表达的机制及其在肺血管重塑中的作用

肺血管重塑在低氧性肺动脉高压的发生中起着关键作用。转胶蛋白（Transgelin）是一种肌动蛋白结合蛋白,也是钙调节蛋白家族成员之一。本课题组的前期研究显示低氧通过上调Transgelin的表达，发挥诱导肺动脉平滑肌细胞迁移的作用，这提示Transgelin可能促进低氧性肺血管重塑的发生。我们进一步研究发现，Transgelin在低氧条件下的上调是由低氧诱导因子-2α(HIF-2α)所介导的，而非HIF-1α依赖。本课题将在这些重要发现的基础上，阐明HIF-2α调控Transgelin表达的具体分子机制；并从体外和体内水平深入探讨Transgelin在肺血管重塑发生过程中的作用。这些原创性研究不仅可以提出目前鲜有报道的低氧对Transgelin的调控机制，而且拓展了其功能，对于推动低氧性肺动脉高压发病机制和治疗学研究也具有重要现实意义。

本课题组首先构建含整个人Transgelin启动子区域的荧光素酶报告载体,并检测荧光素酶的活性，但结果发现HIF-2α对Transgelin启动子并无转录调控作用。这些结果提示HIF-2α对Transgelin的调节作用并非直接的转录调控，而是通过其他形式进行调节。为此我们对原计划进行了相应的调整，探索HIF-2α是否以TGF-β1为中介对Transgelin进行调控。本课题组随后对上述假设进行验证。首先将人肺动脉平滑肌细胞用低氧处理不同时间，并用ELISA法检测细胞上清中TGF-β1的浓度，发现低氧处理后细胞上清中的TGF-β1浓度较常氧下明显升高。进一步研究发现，将人肺动脉平滑肌细胞用TGF-β1处理后Transgelin的mRNA和蛋白水平较对照均明显升高；同时用siRNA方法抑制HIF-2α的表达后，低氧下细胞上清中的TGF-β1较对照明显降低，并进一步证实了Transgelin是TGF-β1的一个靶基因。通过本阶段的研究，对原定的研究路线进行了修改，明确了低氧-HIF-2α-TGF-β1-Transgelin这一调控通路。而后，采用原代人肺动脉平滑肌细胞作为载体；采用特异的siRNA序列抑制细胞中Transgelin的表达，发现抑制Transgelin的表达后，细胞的增值和迁移功能明显受损。最后通过构建抑制Transgelin表达的慢病毒载体Lenti6.3-EGFP-Transgelin-miR，并将该慢病毒载体经气道内途径转染低氧性肺动脉高压大鼠，观察其具有抑制肺血管重塑及缓解低氧性肺动脉高压的作用。本课题阐明了HIF-2α对Transgelin的调控机制，并探讨了Transgelin在体外条件下对肺动脉平滑肌细胞增殖和迁移的影响，及在低氧性肺血管重塑发生中的作用。证实了Transgelin具有治疗低氧性肺动脉高压的潜在作用，为低氧性肺动脉高压的发病机制研究及其治疗提供新的思路。该部分内容投稿Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol.，目前已被该杂志修回。本课题基本按照原计划完成，并做了相应的修改。利用本课题经费的资助，课题组共发表SCI收录论文6篇（累计影响因子20分），国内I级杂志收录论文1篇；另有1篇论文待发表（已接收，SCI收录），1篇被修回（SCI收录）。培养博士研究生和硕士研究生各1名，圆满完成预订计划。..