磷酸酶SHP2介导的内化机制在绝经后血管屏障稳态失衡中的作用研究

The vascular aging caused by estrogen deficiency plays an important role in the increased risk of CVD after menopause. The vascular endothelial barrier disruption is a typical pathological feature of vascular aging, whereas its mechanism is largely unknown. Our preliminary data showed mouse Ovariectomy caused vascular endothelial barrier dysfunction. In vitro, we showed estrogen activated phosphatase SHP2, whose knockdown markedly disrupted endothelial barrier and increased the internalization of VE-Cadherin, the key membrane protein in maintaining vascular barrier. Thus we hypothesis that vascular endothelial barrier disruption after menopause is resulted by estrogen deficiency; estrogen protects endothelial barrier integrity via internalization mechanism mediated by SHP2. We are going to test our hypotheses by conducting research in mouse models, endothelial cells and clinical samples. By combining Ovariectomy and the transgenic mouse model with constituted activated SHP2 in endothelium, we further explore the role of estrogen, mediated by SHP2, in the integrity vascular barrier in vivo. In addition, the molecular mechanisms of SHP2 in regulating estrogen signaling and VE-Cadherin internalization will be investigated. Finally the changes of vascular barrier before and after menopause will be evaluated in ex vivo tissues as well as the interventions in improving the vascular integrity. Our studies will bring novel insights for vascular degeneration in elderly women as well as scientific basis for menopause hormone therapy and potential intervention.

女性心血管疾病发生风险在绝经后明显上升，雌激素下降引起的血管衰老在其中发挥重要作用。血管屏障稳态失衡是血管衰老的典型病理特征，然而机制研究缺乏。我们前期研究发现小鼠去势后血管内皮屏障受损，雌激素对内皮屏障具有保护作用；机制上，雌激素活化磷酸酶SHP2，而SHP2缺失破坏内皮屏障完整性，并导致屏障关键膜蛋白VE-Cad内化。我们提出科学假说：绝经后血管内皮屏障稳态失衡是失去雌激素的保护作用导致的，雌激素通过SHP2介导的内化机制保护内皮屏障完整性。我们拟开展动物、细胞、临床样品三层次研究：在转基因小鼠中利用去势、内皮屏障损伤模型，明确SHP2在雌激素调控血管屏障完整性中的关键作用；内皮细胞中解析雌激素调控SHP2活化及内化作用的分子机制；分析临床血管组织研究绝经前后血管屏障结构改变及干预措施。课题将为诠释中老年女性血管机能退化提供新视角，为绝经激素治疗和新的干预策略提供理论基础与实验依据。

蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2广泛参与细胞内多种信号的传递和调控，在细胞生长、分化、迁移、衰老等过程中发挥重要作用。我们在动物、细胞、分子层面研究了SHP2在血管内皮屏障稳态中的作用及机制。在人静脉内皮细胞HUVECs中，用SHP2抑制剂及慢病毒敲降SHP2均可显著破坏内皮屏障完整性、增加内皮通透性；在动物中，内皮特异性敲除SHP2的小鼠胚胎致死，死亡原因是内皮完整性受损引起的血管破裂和出血。机制上，内皮屏障的关键膜蛋白VE-Cad内化是介导SHP2缺失所致表型的分子事件；信号通路上，我们阐述了SHP2通过小G蛋白ARF1调控VE-Cad内化，从而在血管内皮屏障稳态中发挥重要作用。.进一步，我们研究了SHP2及其相关蛋白在血管新生及血管重构中的作用。研究结果表明，SHP2在体外和体内调节血管生成。血管内皮支架蛋白ENH是多种蛋白激酶的支架蛋白，是与SHP2有相互作用、功能上密切相关的蛋白，在血管内皮中，ENH可抑制AKT活化，促进eNOS活化，增加NO水平，减少血管受损后的新生内膜形成。.女性绝经后心血管疾病发生风险较绝经前明显增加，其中血管内皮的衰老与功能障碍发挥关键作用。在体内模型中，我们发现雌激素具有保护小鼠血管功能受损，缓解血管衰老加重的作用；在体外，雌激素可保护内皮细胞在H2O2刺激诱导的衰老和功能障碍；机制方面，我们发现E2可上调SIRT6表达，在HUVECs中，利用siRNA敲降SIRT6表达，可加重本底及H2O2诱导的细胞衰老和功能障碍，提示SIRT6介导雌激素对内皮细胞的衰老保护作用。进一步，我们发现在H2O2诱导内皮细胞衰老的过程中，E2可增加细胞自噬，且这一作用可以被siRNA-SIRT6所抑制。综上，雌激素通过SIRT6诱导的自噬发挥对血管内皮衰老的保护作用。.我们基于病例对照研究，表明早发性卵巢共不全（POI）女性绝经相关症状发生率较高，相比正常女性存在血脂异常、糖尿病、肾功能异常代谢紊乱；基于回顾性队列研究，表明绝经激素治疗可改善围绝经期和绝经后妇女的血糖、胰岛素抵抗、脂代谢水平，为绝经激素治疗和新的干预策略提供理论基础。基于全国范围女职工的流行病学调查，关注职业类型与职业危害对生殖衰老影响的研究，结果表明从事某些特定职业可能与自然绝经年龄提前有关，确定职业噪声为生殖衰老的危险因素。