Rab介导的囊泡运输对肺动脉平滑肌细胞表型转化的调控及信号转导机制

动脉平滑肌细胞的表型转化是引发血管重建并发展为肺动脉高压、动脉粥样硬化等血管疾病的关键始动环节，其涉及一系列细胞器交通的异常，而Rab蛋白介导的囊泡运输对内质网与高尔基体等细胞器之间的交通具有重要的调节作用。本研究采用肺动脉平滑肌细胞（PASMC），分别通过基因转染及siRNA基因沉默技术，转染或沉默Rab1、Rab2和Rab6基因，在正常、低氧和血管紧张素Ⅱ处理下观察细胞表型转化标志分子及表型转化时血管紧张素Ⅱ受体（AT1R）的表达及这些受体的亚细胞定位，分析信号蛋白ERK和JAK/STAT的表达，以及平滑肌细胞增殖凋亡的变化。探索低氧状态下PASMC表型转化时AT1R表达的变化，ERK及JAK/STAT信号通路间的相互作用以及Rab蛋白的效应，初步阐明Rab蛋白介导的平滑肌细胞囊泡运输机制及其对PASMC表型转化的调节作用，从而为肺动脉重建等血管性疾病的防治提供新的思路。

动脉平滑肌细胞的表型转化是引发血管重建并发展为肺动脉高压、动脉粥样硬化等血管疾病的关键始动环节，其涉及一系列胞内转运异常和信号通路的改变。我们应用基因转染、siRNA基因沉默、激光共聚焦、PCR及Western blotting等技术，观察Rab1、Rab2和S100A4在PAMSCs中的作用。研究发现：低氧处理RPASMCs上调了Rab1、Rab2及其表面AT1R的表达，下调了细胞表型标志物α-SMA和VIM表达，激活STAT3的磷酸化；过表达的Rab1可显著增加内源性AT1R在RPASMCs细胞膜上的表达，而沉默Rab1不仅导致内源性AT1R在细胞膜上的表达明显减少，使其聚集在内质网，而且抑制了α-SMA和VIM表达的下调、STAT3的激活和细胞的增殖。此外我们还发现低氧可促进S100A4在菱形PASMCs的细胞浆和胞核中表达。HIF-1α siRNA、STAT3 siRNA、anti-IL-6抗体、S100A4 siRNA可干预S100A4的表达和细胞的增殖。这些数据说明Rab1是AT1R从内质网到高尔基体，转运至细胞膜所必需的调控元件。Rab1通过调控STAT3的激活影响了细胞增殖。HIF-1α 和JAK2-STAT3信号通路调控S100A4的表达及PASMCs的增殖。这些创新性发现提示Rab1、JAK2-STAT3信号通路和HIF-1α可调节肺血管重构中PASMCs的表型转换，为治疗肺动脉高压、动脉粥样硬化等血管性疾病提供了新靶点。 该基金发表SCI收录英文论文4篇，单篇影响因子高达10.927，另有中文论文1篇。相关结果在2011年亚太呼吸学术国际会议和2012年美国胸科协会国际会议参会报告交流。培养了2名研究生，参加该基金工作的1名博士和1名硕士各发表英文论著1篇（影响因子4.634）。