PHPT1通过负调控TRPV5信号通路抑制高原性肺动脉高压的分子机制研究

本研究针对高原低氧环境下PHPT1(磷酸组氨酸磷酸酶1)在肺动脉平滑肌细胞表型转化中的作用机制展开探索。通过构建PHPT1基因敲除和过表达大鼠模型，结合RNA-seq、Co-IP等技术，首次揭示PHPT1通过负调控TRPV5/Akt通路抑制Ca2+信号异常，从而改善肺动脉高压的新机制，为HAPH治疗提供新靶点。

　　

在海拔2500米以上的高原地区，低气压缺氧环境会导致严重的肺动脉高压(HAPH)，全球每年有超过4000万人面临这种健康威胁。当肺泡氧分压降低时，肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)会发生从收缩型向合成型的表型转化，这是血管重塑的关键环节。虽然蛋白质磷酸化修饰已被证实参与这一过程，但组氨酸去磷酸化酶PHPT1在其中的作用机制仍是未解之谜。这项发表在《Journal of Translational Medicine》的研究，首次揭示了PHPT1-TRPV5-Akt信号轴在HAPH发病中的核心调控作用。

研究人员采用的主要技术包括：1) 构建PHPT1基因敲除(PHPT1^-/-)和过表达(PHPT1^+/+)大鼠模型，通过低压舱模拟5500米高原环境持续4周建立HAPH模型；2) 采用右心导管术测量平均肺动脉压(mPAP)和右心室收缩压(RVSP)，超声心动图评估肺动脉加速时间/射血时间(PAT/PET)等心功能指标；3) RNA测序分析差异表达基因；4) 免疫共沉淀验证PHPT1与TRPV5的相互作用；5) 全细胞膜片钳技术记录Ca²⁺电流；6) 使用TRPV5抑制剂钌红(RuR)和PI3K抑制剂AS252424进行干预实验。

研究结果部分的重要发现包括：

PHPT1在HAPH中表达下调

通过蛋白质组学分析发现，HAPH大鼠肺组织和肺动脉中PHPT1表达显著降低，酶活性检测显示缺氧条件下p-His水平升高。更引人注目的是，长期居住高原的藏族人群外周血PHPT1表达也低于汉族人群，这为PHPT1在高原适应中的重要性提供了临床证据。

PHPT1敲除加重心肺损伤

PHPT1^-/-大鼠在低压缺氧环境下表现出更严重的病理改变：mPAP和RVSP分别升高35%和42%，PAT/PET降低28%，右心室肥厚指数(RVHI)增加1.8倍。组织学显示肺泡结构破坏加重，肺组织干湿比(D/W)显著下降，证实PHPT1缺失会加剧血管重塑和心肺功能障碍。

PHPT1调控TRPV5/Akt通路

RNA-seq和验证实验表明，PHPT1缺失会上调TRPV5、KCNN4表达，激活p-Akt、p-SMAD3等信号分子。特别重要的是，通过分子对接和点突变实验证实PHPT1通过Asp30和Arg157位点与TRPV5直接相互作用，这两个位点的突变会显著减弱二者的结合能力。

TRPV5抑制缓解PASMCs异常

使用TRPV5抑制剂钌红处理可逆转PHPT1敲除引起的PASMCs过度增殖和迁移，使TRPV5、p-Akt等蛋白表达恢复正常。膜片钳记录显示PHPT1缺失会降低Ca²⁺电流，而Fluo-4荧光检测证实其导致胞内Ca²⁺信号紊乱。

PHPT1过表达具有保护作用

在PHPT1^+/+大鼠中，低压缺氧引起的mPAP升高减轻29%，RVHI降低33%，肺血管中膜厚度(MWT%)改善明显。细胞实验证实PHPT1过表达能有效抑制缺氧诱导的PASMCs表型转化。

这项研究首次系统阐明了PHPT1在HAPH中的保护机制：在低氧环境下，PHPT1表达下降导致其无法有效去磷酸化TRPV5，进而引起Ca²⁺信号紊乱和PI3K/Akt通路过度激活，最终促进PASMCs增殖和血管重塑。这一发现不仅填补了组氨酸磷酸酶在肺动脉高压领域的研究空白，更重要的是为开发靶向PHPT1-TRPV5轴的新型治疗策略提供了理论依据。虽然研究存在人群验证不足等局限，但其揭示的分子机制为理解高原适应性反应提供了新视角，具有重要的临床转化价值。