NAADP-TPC2钙信号通路通过调控Rab46依赖的Weibel-Palade小体运输促进血管生成素2分泌的机制研究

本研究揭示了内皮细胞中组胺通过NAADP-TPC2钙信号通路调控Rab46依赖的Weibel-Palade小体（WPBs）运输的新机制，发现TPC2介导的局部钙释放是Rab46从微管组织中心（MTOC）解离的关键信号，进而促进血管生成素2（Ang2）分泌。该研究为血管炎症和心血管疾病中Ang2的调控提供了新靶点。

　　

血管稳态的维持依赖于内皮细胞对炎症和损伤信号的精确响应，其中Weibel-Palade小体（WPBs）作为内皮特异的分泌囊泡，储存了血管生成素2（Ang2）、血管性血友病因子（vWF）等关键介质。Ang2的异常分泌与心肌梗死、心力衰竭等心血管疾病密切相关，但调控其选择性分泌的分子机制尚不明确。此前研究发现，组胺（而非凝血酶）能通过Rab46 GTP酶将Ang2阳性WPBs定向运输至微管组织中心（MTOC），而Rab46的EF-hand结构域需结合钙离子才能促使WPBs从MTOC解离。然而，这一过程依赖的钙信号来源及其特异性机制仍是未解之谜。

英国利兹大学心血管与代谢医学研究所（University of Leeds, Leeds Institute of Cardiovascular and Metabolic Medicine）的研究团队在《Cell Calcium》发表论文，首次阐明NAADP（烟酸腺嘌呤二核苷酸磷酸）通过激活溶酶体TPC2通道释放局部钙信号，调控Rab46介导的WPBs运输和Ang2分泌。研究人员采用人主动脉内皮细胞（hAECs）模型，结合钙成像、高分辨率显微镜和ELISA技术，发现组胺通过TPC2产生局部钙纳米域，特异性触发Rab46从MTOC解离；而抑制TPC2会增强Rab46在MTOC的滞留并减少Ang2分泌。这一发现揭示了Rab46作为钙敏感GTP酶在时空特异性分泌调控中的核心作用，为心血管疾病治疗提供了新思路。

关键技术方法包括：1）钙成像分析组胺和TPC2调节剂（Ned-19、tetrandrine、TPC2-A1-N）对hAECs内钙动态的影响；2）免疫荧光染色结合去卷积显微镜定量Rab46和WPBs的亚细胞分布；3）ELISA检测Ang2分泌水平；4）药理学工具选择性调控TPC1/2活性。

研究结果：

1. 1.

   Rab46介导的WPBs向MTOC运输在内皮细胞中保守存在

   组胺（>0.5 μM）诱导hAECs中Rab46在MTOC（ pericentrin标记）周围显著聚集，且该过程不依赖Orai1通道或全局钙信号（BAPTA-AM处理无影响）。Piezo1激动剂Yoda1虽引发钙升高，但未触发Rab46聚集，证实运输特异性。

2. 2.

   TPC1/2拮抗剂增强Rab46在MTOC的滞留

   NAADP拮抗剂Ned-19使组胺（0.1 μM）诱导的钙信号右移，并增加Rab46在MTOC的聚集；而TPC2偏好抑制剂tetrandrine同样抑制钙释放并增强Rab46滞留。高浓度组胺（30 μM）因NAADP自我抑制已导致Rab46滞留，Ned-19无叠加效应。

3. 3.

   TPC2激动剂促进Rab46解离和Ang2分泌

   TPC2特异性激动剂TPC2-A1-N（10 μM）与低剂量组胺（0.5 μM）联用，虽未检测到全局钙升高，但显著减少Rab46-MTOC共定位（较单用组胺下降42%），并促进Ang2分泌（ELISA显示分泌量增加2.1倍）。

4. 4.

   溶酶体动态参与钙信号形成

   组胺刺激后，溶酶体（Lamp1标记）向MTOC迁移，与Rab46-WPBs共定位，为TPC2产生局部钙纳米域提供结构基础。

结论与意义：

该研究首次建立"组胺-NAADP-TPC2-局部钙释放-Rab46解离-Ang2分泌"的分子通路，阐明Rab46作为钙纳米域传感器调控WPBs时空分泌的机制。其创新性体现在：1）发现TPC2而非IP₃R是Rab46激活的钙源，解释组胺与凝血酶信号的特异性差异；2）揭示低浓度TPC2-A1-N通过局部钙信号（非全局）调控分泌的"纳米域效应"；3）为Ang2相关疾病（如心肌梗死中Ang2预测死亡率）提供潜在干预靶点。未来研究可探索TPC2-Rab46轴在血管炎症、肿瘤 angiogenesis中的调控作用，以及利用TPC2激动/抑制策略精确调控Ang2分泌的治疗潜力。