HIF-2α-Snail调节环路在肺血管内皮转化过程中的作用机制研究

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a life-threatening disease. Sustained pulmonary vasoconstriction, excessive pulmonary vascular remodeling, in situ distal arterial thrombosis and increased pulmonary vascular wall stiffness result in the increase of pulmonary vascular resistance (PVR) and pulmonary arterial pressure (PAP) in patients with idiopathic, heritable and associated pulmonary arterial hypertension (PAH). EndMT has recently been linked to the formation of obliterative vascular lesions in PAH. Based on preliminary data, we found knockdown HIF-2α could decrease snail expression, and knockdown snail could also decrease HIF-2α expression. We hypothesize that HIF-2α could regulate snail in transcriptional level, and snail could also change HIF-2α expression, EndMT and HIF-2α-snail loop play a very important role in the development and progression of PAH. We will analyze HIF-2α-snail signal pathway by using silencing and overexpression techniques, knockout mice, luciferase reporter gene, EMSA and ChIP experiments, to explore EndMT and HIF-2α-snail loop in the development of PAH.

肺动脉高压（PAH）是一种致死性疾病，持续的肺血管收缩、广泛的肺血管重构、远端肺小动脉血栓形成以及肺血管壁硬化将导致PAH病人肺血管阻力及肺动脉压力的升高，但具体机制不明。许多研究表明内皮细胞向间充质细胞转化（EndMT）与PAH的闭塞性血管病变的形成明显相关。基于文献报道及前期研究发现敲除HIF-2α可显著下调Snail蛋白水平的表达，并且降低Snail也可下调HIF-2α的表达。我们推测：HIF-2α可能通过基因组效应从转录水平调控Snail的表达，而Snail则通过PI3K/AKt途径调控HIF-2α的表达，两者形成正反馈调节环路导致EndMT的发生。因此，本研究拟利用荧光素酶报告基因检测、EMSA、ChIP实验、MCT肺动脉高压模型及转基因敲除小鼠等方法证实HIF-2α-Snail相互调节的分子机制。为临床上以HIF-2α-Snail为调控靶点，应用相关药物治疗肺动脉高压提供帮助。

肺血管重塑主要是以中心性血管壁增厚以及管腔狭窄为特征，这是特发性肺动脉高压病人肺血管阻力升高的主要因素。我们发现在常氧条件下LVECs内HIF-2α的表达增强通过EndMT导致肺血管重塑及阻塞，最终导致肺动脉高压的发生及发展。与正常对照相比，IPAH病人及实验性肺动脉高压动物的LVECs内EndMT明显以及EndMT驱动因子Snai的表达明显增高。与正常对照相比，IPAH病人的LVECs内HIF-2α的表达明显增高，PASMCs内HIF-1α的表达也会增高。脯氨酰羟化酶结构域蛋白2（PHD2）的下调导致了HIF-2α表达的升高，HIF-2α参与了IPAH病人EndMT的发生发展以及LVECs内SNAI1/2的上调。内皮细胞特异性敲除PHD2基因egln1（egln1EC-/-）在常氧条件下可发展为严重的肺动脉高压，并且在egln1EC-/-的LVECs 内SNAI1/2的表达和EndMT也是增加的。内皮细胞特异性敲除HIF-2α可以抑制缺氧导致的小鼠肺动脉压力的升高。这些结果说明LVECs内HIF-2α的表达增加通过上调SNAI1/2的表达导致EndMT的发生，从而导致肺血管阻塞及重塑以及肺动脉高压的发生发展。中药常山是虎耳草科植物，很早人们就发现常山具有抗疟疾的作用。常山酮是中药常山的有效活性成分。我们发现常山酮能降低慢性缺氧小鼠的右心室压力、肺动脉平均压及右心室收缩力，同样能降低小鼠离体肺急性缺氧导致的肺动脉压力的增高。常山酮还可以降低MCT大鼠右心室压力、肺动脉平均压及Fulton指数，并能改变EndMT标志物的表达，抑制MCT肺动脉高压大鼠模型EndMT的发生。这些结果表明常山酮可在慢性缺氧肺动脉高压动物模型以及MCT肺动脉高压大鼠模型中抑制肺血管血流动力学及肺血管结构的改变。常山酮通过在MCT大鼠模型中降低EndMT的发生抑制中心性肺血管壁增厚及肺血管阻塞。