R-Ras2通过MET/TFII-I信号轴维持血管平滑肌细胞稳态抑制腹主动脉瘤的新机制

《Nature Communications》：Ras-related protein 2 limits vascular smooth muscle cell phenotypic switching and abdominal aortic aneurysm development

本研究针对腹主动脉瘤(AAA)中血管平滑肌细胞(VSMCs)表型转换的核心问题，揭示了R-Ras2-MET-TFII-I信号轴在维持VSMCs收缩表型中的关键作用。研究人员发现长链非编码RNA MEG3可通过结合ELAVL1蛋白稳定RRAS2 mRNA，而R-Ras2缺失会抑制转录因子TFII-I的酪氨酸磷酸化（Y248）及核转位，导致ACTA2、TAGLN等收缩相关基因表达下调。通过SMCs特异性基因敲除、过表达及多种AAA模型验证，证实激活MEG3/R-Ras2/TFII-I通路可显著抑制AAA进展，为临床治疗提供了新靶点。

　　

腹主动脉瘤（Abdominal Aortic Aneurysm, AAA）作为一种潜伏性血管疾病，在65-85岁男性中导致1.3%的死亡率，瘤体破裂的死亡率极高。病理特征包括血管中膜完整性破坏、细胞外基质降解和平滑肌细胞缺失，其中血管平滑肌细胞（VSMCs）失去收缩表型是关键环节。尽管已知Ras家族蛋白在血管重塑中发挥作用，但RRAS2基因（编码R-Ras2蛋白）在AAA中的具体机制仍属未知。该研究通过多组学分析首次发现R-Ras2是AAA潜在调控因子，并系统阐释了从非编码RNA到转录调控的全新信号轴。

研究团队整合临床样本分析、基因编辑动物模型（Ang II和PPE诱导的AAA模型）及细胞分子实验，主要采用RNA测序、免疫共沉淀-质谱联用（CoIP-MS）、邻近依赖生物素标记（BioID）、染色质免疫沉淀（ChIP）等技术。人类AAA样本来自南京鼓楼医院伦理委员会批准的生物样本库，小鼠实验遵循ARRIVE指南在南京医科大学动物中心完成。

R-Ras2在AAA进程中于VSMCs中表达降低

通过分析GEO数据库中人类AAA样本（GSE140947）和小鼠模型（GSE12591）的RNA测序数据，结合Ang II刺激的人主动脉平滑肌细胞（HASMCs）转录组，发现RRAS2是VSMCs表型转换的关键差异基因。在AAA患者和模型小鼠的主动脉中，R-Ras2的mRNA和蛋白水平显著下降，免疫荧光显示其表达减少集中于α-SMA阳性的中膜层。功能实验表明，敲低RRAS2会降低Calponin 1、α-SMA等收缩标志物表达，促进MMP2/9分泌和细胞迁移/增殖，而过表达R-Ras2可逆转Ang II诱导的表型失调。

SMCs特异性敲除Rras2加剧小鼠AAA

构建平滑肌细胞特异性Rras2基因敲除（Rras2^SMKO）小鼠，Ang II灌注后AAA发生率从野生型的10%升至70%，超声显示腹主动脉最大腔径显著扩张。组织染色可见中膜增厚、胶原沉积增加和弹性纤维断裂，Western blot及TUNEL染色证实收缩蛋白下调、细胞凋亡增强。在猪胰腺弹性蛋白酶（PPE）诱导的AAA模型中，Rras2^SMKO小鼠同样表现出更严重的血管扩张和弹性蛋白降解，雌性小鼠中表型一致。

SMCs中过表达Rras2缓解AAA

通过Cre重组酶介导的慢病毒载体在SMCs中过表达Rras2（Lenti-Rras2），Ang II诱导的AAA发生率显著降低，主动脉重量/体重比和腔径扩张得到抑制。免疫印迹和染色显示α-SMA、Calponin 1等收缩蛋白表达恢复，MMPs活性下降。在PPE模型和BAPN+PPE诱导的慢性晚期AAA模型中，Rras2过表达同样能逆转已形成的动脉瘤进展，证实其治疗潜力。

R-Ras2通过维持TFII-I磷酸化调控SMCs收缩表型

CoIP-MS筛选发现转录因子TFII-I（GTF2-I）是R-Ras2相互作用蛋白。ChIP-seq分析（GSE138234）显示TFII-I结合TAGLN、ACTA2、CNNI等基因启动子，敲低TFII-I会抑制收缩蛋白表达。机制上，R-Ras2缺失导致TFII-I酪氨酸248（Y248）磷酸化水平降低，核转位受阻。荧光素酶报告基因和ChIP实验证实TFII-I通过结合TAGLN启动子的INR motif调控转录，而R-Ras2敲低削弱了这一结合。

MET酪氨酸激酶参与TFII-I磷酸化调控

BioID筛选发现MET酪氨酸激酶与R-Ras2空间邻近。敲低MET（而非TTK）显著抑制TFII-I磷酸化，肝细胞生长因子（HGF）则以剂量依赖方式增强磷酸化。点突变实验显示R-Ras2的F75/M78/Y82位点是其与MET互作的关键位点，突变体（F75A/M78I/Y82A）无法恢复TFII-I活性和收缩蛋白表达。

MEG3作为R-Ras2上游调控因子

RNA稳定性实验显示Ang II通过促进RRAS2 mRNA降解而非转录抑制或蛋白水解降低其表达。通过IncRNA测序发现MEG3在AAA组织和细胞中下调，过表达MEG3可恢复R-Ras2水平。RNA-pulldown联合质谱鉴定出RNA结合蛋白ELAVL1（HuR）是MEG3的结合蛋白，其通过结合RRAS2 3'UTR的AU富集区（559-693 nt）维持mRNA稳定性。敲低ELAVL1或MEG3均导致RRAS2降解加速。

过表达MEG3缓解AAA

AAV9介导的SMCs特异性MEG3过表达显著降低Ang II和PPE诱导的AAA发生率，改善主动脉扩张和弹性纤维断裂。组织学及分子检测显示收缩蛋白表达恢复，MMPs活性受抑。在晚期AAA治疗模型中，MEG3过显示逆转瘤体进展，证实其临床转化价值。

本研究首次揭示R-Ras2在AAA中的保护作用，阐明MEG3-ELAVL1-RRAS2-MET-TFII-I信号轴通过调控VSMCs表型转换影响AAA进程。不同于已知的Ras家族成员（如H-Ras促增殖、R-Ras1抑新生内膜增生），R-Ras2通过特异性激活TFII-I转录功能维持血管稳态。此外，MEG3作为肿瘤抑制因子，其过表达安全性较高，为AAA治疗提供了新策略。该成果发表于《Nature Communications》，为血管重塑疾病机制研究和靶向治疗开发奠定基础。