circPcmtd1与HSP90AB1的相互作用介导了AKT的磷酸化,从而调控大鼠高肺血流引起的肺动脉高压

《Clinical and Experimental Hypertension》:Interaction of circPcmtd1 with HSP90AB1 mediates phosphorylation of AKT to regulate pulmonary arterial hypertension induced by high pulmonary blood flow in rat

【字体: 时间:2025年11月22日 来源:Clinical and Experimental Hypertension 3.5

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  circPcmtd1通过结合HSP90AB1调控AKT磷酸化抑制高肺血流诱导的肺动脉高压中PASMCs增殖迁移

  肺动脉高压(PAH)是一种严重的、慢性、进行性疾病,主要表现为肺动脉压力升高,进而导致右心衰竭、临床恶化和死亡。这种疾病在儿童中尤为常见,其中约有15至50例每百万儿童受到其影响。尽管近年来对PAH的治疗取得了显著进展,但晚期PAH患者的总体生存率并未明显改善,某些患者在3年内的生存率仅为40%至60%。因此,深入探索PAH在细胞和分子层面的发病机制仍然是迫切的,旨在开发更有效的治疗策略,以逆转肺血管重塑并最终治愈PAH。

PAH的发病机制复杂,涉及多种因素和分子。肺血管重塑是其核心病理变化之一,主要由肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)的异常增殖、迁移和肥大引起。PASMCs是肺动脉中膜层的主要组成细胞,其功能失衡在肺血管重塑中起着关键作用。目前,已知离子通道、血管活性物质、免疫因子和遗传因素均与PAH的发病有关,但PASMCs增殖的分子机制仍未完全揭示。因此,探索PASMCs的分子调控机制对于开发新的治疗靶点具有重要意义。

近年来,非编码RNA(ncRNA)被广泛认为是调控PAH形成的重要因子。其中,环形RNA(circRNA)作为一种新型的非编码RNA,具有共价闭合环状结构,参与多种疾病的发病过程。circRNA可以通过作为微小RNA(miRNA)的海绵或诱饵来抑制其活性,也可以与RNA结合蛋白相互作用,间接调控其功能,或与特定蛋白结合以增强其功能。例如,Zhou等发现hsa_circ_0016070通过miR?942/CCND1轴促进PASMCs的增殖;Guo等发现circATP2B4在PAH患者和缺氧处理的PASMCs中高表达,通过调节miR?223/ATR轴促进缺氧诱导的PASMCs增殖和迁移;hsa_circNFXL1_009在慢性阻塞性肺疾病合并PAH的患者中表达下调,并在体外实验中被发现参与缺氧诱导的PASMCs凋亡、增殖和迁移的调控。这些研究揭示了circRNA在PAH中的潜在作用,但circPCMTD1在PAH进展中的具体机制尚未明确。

在本研究中,我们发现circPCMTD1在PAH-CHD患者的全血中表达下调,且在儿童CHD患者和健康对照组之间没有显著差异。进一步实验表明,circPCMTD1在高肺血流诱导的PAH大鼠模型中表达降低,且其表达水平与PAH的严重程度无关。这表明circPCMTD1可能在PAH-CHD的发展过程中起重要作用。为了验证这一假设,我们通过构建高肺血流诱导的PAH大鼠模型,观察了circPCMTD1在PASMCs中的表达变化。结果表明,circPCMTD1在PASMCs中表达下调,这与临床观察一致。

通过体外实验,我们进一步探讨了circPCMTD1对PASMCs增殖和迁移的影响。实验结果表明,circPCMTD1的过表达显著抑制了PASMCs的增殖和迁移能力。这提示circPCMTD1可能在调节PASMCs功能方面发挥关键作用。为了阐明其作用机制,我们采用RNA pull-down和质谱分析技术,发现circPCMTD1可以与HSP90AB1蛋白结合。进一步研究显示,HSP90AB1在高肺血流诱导的PAH大鼠模型中表达上调,并促进了PASMCs的增殖和迁移。通过Western blot实验,我们证实circPCMTD1能够通过与HSP90AB1的相互作用调控AKT的磷酸化水平,从而影响PASMCs的增殖和迁移。

AKT是PI3K/AKT信号通路中的关键分子,参与细胞增殖、存活和细胞周期调控。我们的实验表明,HSP90AB1的过表达导致AKT磷酸化水平升高,从而促进了PASMCs的增殖和迁移。而circPCMTD1的过表达则降低了AKT的磷酸化水平,抑制了PASMCs的异常增殖和迁移。这些结果支持了circPCMTD1通过调控HSP90AB1和AKT信号通路来影响PASMCs功能的假设。

此外,我们还发现circPCMTD1在PASMCs中主要定位在细胞质中,且其环状结构通过Sanger测序和琼脂糖凝胶电泳实验得到验证。这些结果表明,circPCMTD1的结构具有特异性,且其表达水平在PAH-CHD患者和高肺血流诱导的PAH大鼠模型中均显著降低。这提示circPCMTD1可能在肺血管重塑过程中起重要作用,其表达水平的改变可能与PAH的发病机制相关。

本研究的局限性在于样本量较小,且主要基于单中心的临床数据。此外,尽管我们通过体外实验验证了circPCMTD1与HSP90AB1的相互作用及其对AKT磷酸化的影响,但缺乏体内实验来进一步确认这一机制在肺血管重塑中的作用。未来研究应扩展至多中心临床试验,并结合体内实验验证circPCMTD1/HSP90AB1对肺血管重塑的调控作用。同时,针对AKT特异性抑制剂或激活剂的实验将有助于更明确地揭示circPCMTD1在PAH中的具体作用。

综上所述,circPCMTD1在高肺血流诱导的PAH大鼠模型中表达下调,并通过与HSP90AB1的相互作用调控AKT的磷酸化水平,从而抑制PASMCs的增殖和迁移。这一发现为PAH的治疗提供了新的思路,circPCMTD1可能成为治疗高肺血流诱导的PAH的重要靶点。未来研究应进一步探索其在临床中的应用潜力,并结合更广泛的实验设计验证其作用机制,以期为PAH的治疗提供更有效的策略。
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