Calcineurin/NFAT 信号通路介导肺动脉平滑肌细胞增殖的分子基础及干预

新近的研究提示 Calcineurin/NFAT 信号通路参与肺动脉高压的发生，但其促使肺动脉平滑肌细胞增殖引起肺动脉高压的下游靶分子仍不清。本研究将探讨（1）Calcineurin/NFAT信号通路可否：① 与TRPC6 离子通道形成阳性环状反馈机制，维持平滑肌细胞中NFAT转录因子的活性状态；② 上调细胞周期蛋白 Cyclin 的表达，促进细胞周期进展，启动细胞增殖；③ 增加磷酸二酯酶5 (PDE5) 的表达，降解环核苷酸cGMP，削弱内源性抗肺动脉平滑肌细胞增殖的机制；（2）PDE5 抑制剂Sildenafil能否打破TRPC6 与Calcineurin/NFAT信号通路之间的恶性循环，抑制平滑肌细胞增殖。我们将从原代培养的肺动脉平滑肌细胞及肺动脉高压动物模型两个方面验证我们的假设，并深入探讨其分子生物学机制。本研究将为肺动脉高压的治疗提供新的理论基础、实验依据及治疗靶点。

肺血管重塑在各种类型的肺动脉高压发病中起着十分重要的作用，而肺动脉平滑肌细胞的异常增殖是构成肺血管重塑的主要病理基础。本研究以原代培养的肺动脉平滑肌细胞为研究对象系统深入的探索了 Calcineurin/NFAT 信号通路介导肺动脉平滑肌细胞增殖的分子生物学机制。我们的研究发现，与肺动脉高压发病密切相关的多种生物活性物质，例如内皮素-1（ET-1），5羟色胺（5-HT）等，均可通过激活肺动脉平滑肌细胞中的 Calcineurin/NFAT 信号通路，介导肺动脉平滑肌细胞的增殖。进一步我们发现，Calcineurin/NFAT 的活性增加可上调如下的靶基因，促进肺动脉平滑肌细胞的增殖：（1）上调细胞周期蛋白cyclin A的表达，激活 CDK 活性，促进细胞周期的进展，促进细胞增殖；（2）上调 PDE5（磷酸二酯酶5）的表达，过度降解 cGMP， 抑制了抗细胞增殖的内源性机制，从而促进了细胞的增殖；（3）上调细胞膜非选择性阳离子通道蛋白 TRPC6 的表达，促进细胞外钙内流，更进一步的促进 Calcineurin/NFAT 信号通路的激活，促进平滑肌细胞的增殖。以 Calcineurin 抑制剂环孢素A（CsA）抑制 Calcineurin 的活性可抑制 ET-1 及 5-HT 刺激的肺动脉平滑肌细胞的增殖，其机制与抑制 Cyclin A 、PDE5 及 TRPC6 的表达相关。我们的研究阐明了Calcineurin/NFAT 信号通路在肺动脉高压发病中的作用机制，为肺动脉高压的治疗提供了新的理论依据及治疗靶点。