脓毒症条件下色素上皮衍生因子（PEDF）增高血管通透性的机制研究

Plasma leakage induced by vascular hyperpermeability is one of the reasons leading to septic shock and multiple organ dysfunction. It is an important topic to study the molecular mechanism of vascular hyperpermeability following sepsis. The plasma level of pigment epithelium derived factor (PEDF) was significantly increased compared sepsis patients with healthy controls in our previous study, and PEDF alone could lead to hyperpermeability of human dermal microvascular endothelial cell (HDMEC). Moreover, the expression of PEDF receptor-adipose triglyceride lipase (ATGL) was significantly up-regulated on the plasma membrane of endothelial cell following sepsis, and the interaction between PEDF and ATGL was increased concomitantly. With the help of related literatures, we suppose that "the interaction between PEDF and ATGL will produce lysophosphatidic acid (LPA), and LPA will activate the Rho/ROCK pathway, which would lead to cytoskeleton rearrangement and cellular junction disassembly, finally increase vascular permeability" . In order to verify our hypothesis，we adopt HDMEC to confirm the function of ATGL in increasing septic vascular permeability. And then we prove that the interaction between PEDF and ATGL will produce LPA. Finally, LPA will activate the Rho/ROCK pathway to increase vascular permeability. We hope that our study will provide clinical treatment of vascular hyperpermeability with new targets and experimental basis.

脓毒症条件下血管通透性增高所致的血浆外漏是导致脓毒性休克和多器官功能障碍的原因之一，研究血管通透性增高的分子机制是脓毒症血管生理研究的重要课题。本项目组前期研究发现脓毒症患者血浆色素上皮衍生因子（PEDF）水平增高且PEDF单独作用可导致人皮肤微血管内皮细胞（HDMEC）通透性增高。同时，脓毒症条件下PEDF的受体脂肪甘油三酯水解酶（ATGL）在内皮细胞膜上表达增加且与PEDF的相互作用增强，结合相关文献，我们提出“脓毒症条件下，PEDF与ATGL相互作用产生溶血磷脂酸（LPA），LPA激活Rho/ROCK通路引起细胞骨架重排和细胞连接破坏从而增高血管通透性”的假说。本课题拟在HDMEC上明确ATGL是PEDF增高血管通透性的关键受体，证明PEDF与ATGL相互作用产生LPA，LPA激活Rho/ROCK通路增高血管通透性这一机制，以期为脓毒症条件下血管通透性增高的治疗提供新靶点和实验依据。

脓毒症条件下血管通透性增高所致的血浆外漏是导致脓毒性休克和多器官功能障碍的原因之一，研究血管通透性增高的分子机制是脓毒症血管生理研究的重要课题。本项目组前期研究发现脓毒症患者血浆色素上皮衍生因子（PEDF）水平增高且PEDF单独作用可导致人皮肤微血管内皮细胞（HDMEC）通透性增高。在炎症介质LPS和TNF-α模拟的脓毒症条件下，细胞膜表面PEDF的受体脂肪甘油三酯水解酶（ATGL）的表达增加，而层粘连蛋白受体（LR）的表达无明显变化，并且在炎症条件下，PEDF与ATGL的相互作用增强。同时，在脓毒症小鼠的心、肝、肺、肾、肠等内脏组织中，ATGL受体的表达也明显增加。另外，我们还发现在脓毒症条件下，PEDF与ATGL相互作用后激活了下游的RhoA，进而引起细胞骨架F-actin的重排和细胞连接ZO-1的分解，最终导致血管通透性增高。当采用PEDF-mAb结合循环中的PEDF、C3转移酶抑制RhoA的激活以及慢病毒载体干扰ATGL的表达后，PEDF将不能引起细胞骨架F-actin的重排和细胞连接ZO-1的分解，也不能增高血管通透性。而干扰LR的表达后，PEDF仍然能够激活RhoA，仍然能够引起细胞骨架F-actin的重排和细胞连接ZO-1的分解，最终导致血管通透性的增高。本课题在HDMEC上明确了ATGL是PEDF增高血管通透性的关键受体，同时证明了PEDF与ATGL相互作用后激活了下游的RhoA，引起细胞骨架F-actin的重排和细胞连接ZO-1的分解，从而增高血管通透性这一机制，在一定程度上阐明了炎症条件下血管通透性增高的发生机制，并且能够为严重烧伤早期因血管通透性增高引起的低血容量性休克和脓毒性休克的临床治疗提供理论依据和作用靶点。