α烯醇酶靶向血管内皮细胞线粒体参与肺动脉高压
肺血管重塑是肺动脉高压(Pulmonary Hypertension,PH)的核心环节,而肺动脉内皮细胞(Human Pulmonary Artery Endothelial Cells,HPAECs)功能障碍可能是其始动因素。此前已有研究表明HPAECs高表达免疫调节相关基因,参与低氧相关的炎症反应及免疫应答过程。α烯醇酶(Alpha Enolase,ENO1)是血管内皮细胞表达的低氧应激蛋白,其与炎症、自身免疫应答、线粒体/代谢均密切相关,来自首都医科大学基础医学院、中国医学科学院、北京协和医学院的课题组成员认为,α烯醇酶可能参与肺动脉高压(PH)的发生发展。
为了探讨α烯醇酶(ENO1)是否通过靶向线粒体引发代谢重编程影响 HPAECs功能,从而参与肺动脉高压(PH),研究人员首先采用Western blot 和免疫组化观察慢阻肺合并肺动脉高压(PH)患者、MCT诱导的特发性肺动脉高压(PH)模型大鼠以及低氧性肺动脉高压(PH)模型小鼠肺组织中α烯醇酶(ENO1)的表达情况。
采用雄性8周C57BL/6小鼠制备低氧性肺动脉高压(PH)模型,予腹腔注射烯醇酶特异性抑制剂 ENOblock 或气管内注射过表达α烯醇酶(ENO1)的腺相关病毒进行造模。采集右心相关指标并观察肺小动脉结构改变。检测肺动脉内皮细胞(HPAECs)在低氧条件下α烯醇酶(ENO1)的表达情况。通过增殖实验、黏附实验和血管形成实验,检测内源性过表达或敲减α烯醇酶(ENO1)表达以及ENOblock干预对肺动脉内皮细胞(HPAECs)功能的影响。检测低氧对肺动脉内皮细胞(HPAECs)的ATP产生的影响以及敲减α烯醇酶(ENO1)表达对肺动脉内皮细胞(HPAECs)氧耗率的影响。
与对照组相比,在慢性阻塞性肺疾病合并肺动脉高压(PH)患者、肺动脉高压(PH)动物模型的肺组织中,α烯醇酶(ENO1)在血管内皮层的表达明显上调。其次,体内ENOblock 干预可显著缓解慢性低氧性肺动脉高压(PH)的形成,而内源性过表达α烯醇酶(ENO1)则促进此过程。研究结果还表明,低氧可显著上调 肺动脉内皮细胞(HPAECs)中α烯醇酶(ENO1)的表达水平,内源性过表达α烯醇酶(ENO1)可明显增强与慢性炎症相关的肺动脉内皮细胞(HPAECs)的增殖、黏附和血管形成能力;反之,内源性敲减α烯醇酶(ENO1)表达以及ENOblock 干预可抑制低氧诱导的炎症相关的细胞功能改变;低氧刺激可导致肺动脉内皮细胞(HPAECs)的细胞总ATP 产生减少,其中以线粒体呼吸产生的ATP减少为主,炎症相关的糖酵解 ATP 产生增加。敲减肺动脉内皮细胞(HPAECs)中α烯醇酶(ENO1)表达可改善低氧相关炎症造成的细胞氧耗率。
因此,研究人员认为靶向α烯醇酶(ENO1)可能通过改善低氧相关炎症导致的线粒体功能障碍调节肺动脉内皮细胞(HPAECs)功能,从而减缓肺动脉高压(PH)的发下降,增加线粒体呼吸水平。这一研究为深入探讨肺动脉高压(PH)的免疫相关分子机制及寻找肺动脉高压(PH)的临床治疗靶点提供理论依据和实验基础。
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