SREBP2诱导内皮稳态失衡及肺动脉高压发生的机制研究

Endothelial dysfunction is a key event involved in the pathogenesis of pulmonary arterial hypertension (PAH). The aberrant expression of sterol regulatory element binding protein 2 (SREBP2), acting as a transcription factor, can lead to endothelial dysfunction. We have identified that hypoxia and oxidative stress can induce the expression of SREBP2 in vascular endothelial cells, leading to functional impairment, including endothelial-mesenchymal transition (endoMT) and NLRP3 inflammasome activation. The guiding hypothesis of this research proposal is that SREBP2 regulates the expression of genes related to PAH at both the transcriptional and epigenetics levels, which in turn disrupts the homeostasis of pulmonary arteries. We propose the following aims: (1) To elucidate the molecular mechanism by which SREBP2 induces endoMT and NLRP3 inflammasome utilizing transcriptional, epigenetic, and bioinformatics approaches; (2) To study the role of SREBP2 in vivo by the use of endothelial-specific SREBP2 transgenic or knockout mice; (3) To examine whether SREBP2 pharmacological inhibitors can mitigate PAH onset; and (4) To validate that SREBP2 and its downstream targets are involved in human PAH with the use of idiopathic PAH specimens.

内皮细胞稳态失衡是肺动脉高压发生与发展的关键环节，作为核转录因子，固醇调节元件结合蛋白-2 (SREBP2) 在内皮细胞稳态失衡中起核心作用。我们前期研究发现，缺氧及氧化应激可诱导内皮细胞中SREBP2的表达，造成内皮细胞间质转化及NLRP3炎症小体激活等稳态失衡表现。因此我们推测在肺动脉高压的病理条件下，内皮细胞中的SREBP2通过转录及表观遗传机制调节肺动脉高压相关基因的表达，影响肺动脉的功能和稳态平衡。本研究拟①采用转录组学、表观遗传学及生物信息学方法，探讨在缺氧诱导的细胞模型中，SREBP2调控内皮细胞间质转化及NLRP3炎症小体的分子机制；②利用内皮细胞特异性SREBP2过表达和敲除小鼠，在体验证SREBP2对肺动脉高压发生与发展的关键作用；③探讨SREBP2抑制剂缓解肺动脉高压的可能性；④结合特发性肺动脉高压患者的肺组织样本，验证SREBP2及其下游调控网络在此疾病中的关键角色

本项目按照项目计划书完成了预定的研究任务。.. 特发性肺纤维化（IPF）是一种进行性肺部疾病，影响大约10 / 100,000的个体，治疗选择非常有限。尽管内皮细胞（EC）占肺内总细胞的30％，但EC功能障碍在肺纤维化（PF）中的作用仍不清楚。我们假设固醇调节元件结合蛋白2（SREBP2）通过调节EC表型修饰在PF的发病机理中起着关键作用。转录组数据表明，SREBP2在EC中的过表达导致TGF，Wnt以及间质基因（如snail 1，-平滑肌肌动蛋白，波形蛋白和神经钙粘蛋白）的表达增加。SREBP2可以直接结合到这些间充质基因启动子区域，并激活其表达。这种基因型变化与EC中的表观遗传和表型转换有关，从而导致细胞增殖，应激纤维形成和ECM沉积增加。博来霉素诱导PF在EC-SREBP2（N）-Tg小鼠表现出加剧的血管重塑并增加了肺间质表型。我们还发现IPF患者的肺标本中SREBP2显著增加。这些结果表明，由肺损伤引起的SREBP2可以加剧啮齿动物模型和人IPF患者的PF。.此外，我们还发现miR-483抑制EndoMT相关基因，例如转化生长因子（TGF-），TGF-受体2（TGFBR2），-catenin，结缔组织生长因子（CTGF），从而抑制肺动脉高压（PAH）的发生发展。具有EC特异性miR-483过表达的大鼠在受到野百合碱（MCT）或Sugen + 缺氧处理时表现出改善肺动脉高压（PH）和右心室肥大的表型。吸入过表达miR-483慢病毒后，MCT大鼠的肺动脉高压表型得到逆转。这些结果表明，PAH与降低的miR-483水平有关，并且miR-483可能通过抑制多种途径而保护PH。