華中科技大學同濟醫學院研究團隊揭示肺動脈高壓潛在治療靶點
文章標題：Binding of Hypoxia-Induced Mitogenic Factor/RELM-β to Bone Morphogenetic Protein Receptor 2 Complex Promotes Pulmonary Hypertension
發表期刊：Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology (IF 7.4)
合作客戶：華中科技大學同濟醫學院基礎醫學院胡清華/肖瑞研究團隊
維真助力：
病毒產品：AAV6-HIMF、AAV6-BMP2
注射方式：氣管插管術(SD大鼠)
病毒用量：5×10^11 or 1×10^12 vg/rat
發表期刊：Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology (IF 7.4)
合作客戶：華中科技大學同濟醫學院基礎醫學院胡清華/肖瑞研究團隊
維真助力：
病毒產品：AAV6-HIMF、AAV6-BMP2
注射方式：氣管插管術(SD大鼠)
病毒用量：5×10^11 or 1×10^12 vg/rat
AAV6在大鼠肺組織中的遞送效率檢測
研究背景
缺氧誘導有絲分裂因子（HIMF）是一種由慢性缺氧誘導的分泌型細胞因子，可促進肺動脈高壓，但其細胞外膜受體的分子特性尚不清楚。骨形態發生蛋白受體2（BMPR2）是TGF-β/BMP家族成員，其基因突變、表達降低或功能異常，在遺傳性、特發性及慢性缺氧誘導的肺動脈高壓中均起關鍵作用，且BMPR2的激活依賴其與BMPR1家族（如BMPR1A）形成異二聚體復合物。本研究旨在篩選并鑒定HIMF的胞外受體，闡明 HIMF通過該受體調控肺動脈高壓的分子機制，探索潛在治療靶點。
缺氧誘導有絲分裂因子（HIMF）是一種由慢性缺氧誘導的分泌型細胞因子，可促進肺動脈高壓，但其細胞外膜受體的分子特性尚不清楚。骨形態發生蛋白受體2（BMPR2）是TGF-β/BMP家族成員，其基因突變、表達降低或功能異常，在遺傳性、特發性及慢性缺氧誘導的肺動脈高壓中均起關鍵作用，且BMPR2的激活依賴其與BMPR1家族（如BMPR1A）形成異二聚體復合物。本研究旨在篩選并鑒定HIMF的胞外受體，闡明 HIMF通過該受體調控肺動脈高壓的分子機制，探索潛在治療靶點。
研究結果
1.HIMF與BMPR2相互作用介導肺動脈高壓
研究團隊首先通過序列比對篩選GPR98、CaSR等候選受體，再通過HIMF抗體沉淀肺動脈膜蛋白裂解物并進行蛋白質組學分析，初篩出8個候選受體，交叉免疫沉淀和免疫印跡等證實BMPR2與HIMF存在相互作用，并且HIMF與BMPR2相關復合物的相互作用會對BMPR2活性產生負向調控，抑制其下游信號傳導，進而解除BMPR2對PASMC增殖的抑制作用，最終推動肺動脈高壓進展。隨后利用AAV6-HIMF構建大鼠HIMF過表達模型，結果顯示HIMF表達顯著升高，同時BMPR2信號通路活性降低，并伴隨肺動脈高壓典型病理表型。此外，HIMF過表達還會誘導TGF-β1表達升高和Smad2/3磷酸化增強，而BMP2過表達或FK506干預可逆轉這些效應。最后，研究人員還證實在缺氧誘導的肺動脈高壓模型中，相比于低劑量組，高劑量AAV6-BMP2可顯著減輕肺動脈高壓病理表型，并有效恢復肺動脈中BMPR2信號。安全性評估顯示，高劑量AAV6-BMP2對大鼠肝腎功能無顯著影響，且通過檢測肺和右心室中報告基因的表達，證實AAV6可特異性靶向肺組織，驗證了該基因遞送系統的特異性和安全性。
1.HIMF與BMPR2相互作用介導肺動脈高壓
研究團隊首先通過序列比對篩選GPR98、CaSR等候選受體，再通過HIMF抗體沉淀肺動脈膜蛋白裂解物并進行蛋白質組學分析，初篩出8個候選受體，交叉免疫沉淀和免疫印跡等證實BMPR2與HIMF存在相互作用，并且HIMF與BMPR2相關復合物的相互作用會對BMPR2活性產生負向調控，抑制其下游信號傳導，進而解除BMPR2對PASMC增殖的抑制作用，最終推動肺動脈高壓進展。隨后利用AAV6-HIMF構建大鼠HIMF過表達模型，結果顯示HIMF表達顯著升高，同時BMPR2信號通路活性降低，并伴隨肺動脈高壓典型病理表型。此外，HIMF過表達還會誘導TGF-β1表達升高和Smad2/3磷酸化增強，而BMP2過表達或FK506干預可逆轉這些效應。最后，研究人員還證實在缺氧誘導的肺動脈高壓模型中，相比于低劑量組，高劑量AAV6-BMP2可顯著減輕肺動脈高壓病理表型，并有效恢復肺動脈中BMPR2信號。安全性評估顯示，高劑量AAV6-BMP2對大鼠肝腎功能無顯著影響，且通過檢測肺和右心室中報告基因的表達，證實AAV6可特異性靶向肺組織，驗證了該基因遞送系統的特異性和安全性。
BMPR2激動劑BMP2和FK506減輕由HIMF過表達誘導的肺動脈高壓
2.阻斷HIMF-BMPR1A相互作用可減緩肺動脈高壓的發展
通過進一步的探索，研究團隊證實HIMF通過直接結合BMPR1A的DTLPF基序，競爭性破壞BMPR1A/BMPR2復合物形成，進而導致BMPR2活性降低和BMPR2表達減少。接下來，研究團隊構建了BMPR1A突變大鼠，將其胞外域54-58位的HIMF結合關鍵基序DTLPF替換為AAAAA。與野生型大鼠相比，突變大鼠在慢性缺氧條件下肺動脈高壓病理表型顯著改善，BMPR2活性得以恢復。隨后通過設計3種靶向BMPR1A DTLPF基序的阻斷肽并在原代PASMC中驗證效果，鑒定肽3在破壞HIMF與BMPR1A結合方面具有更高效率，恢復了BMPR2活性并抑制細胞增殖；此外，阻斷肽3在體內慢性缺氧及Sugen/缺氧模型中均有效緩解了肺動脈高壓。
通過進一步的探索，研究團隊證實HIMF通過直接結合BMPR1A的DTLPF基序，競爭性破壞BMPR1A/BMPR2復合物形成，進而導致BMPR2活性降低和BMPR2表達減少。接下來，研究團隊構建了BMPR1A突變大鼠，將其胞外域54-58位的HIMF結合關鍵基序DTLPF替換為AAAAA。與野生型大鼠相比，突變大鼠在慢性缺氧條件下肺動脈高壓病理表型顯著改善，BMPR2活性得以恢復。隨后通過設計3種靶向BMPR1A DTLPF基序的阻斷肽并在原代PASMC中驗證效果，鑒定肽3在破壞HIMF與BMPR1A結合方面具有更高效率，恢復了BMPR2活性并抑制細胞增殖；此外，阻斷肽3在體內慢性缺氧及Sugen/缺氧模型中均有效緩解了肺動脈高壓。
阻斷HIMF-BMPR1A相互作用可減緩肺動脈高壓的發展
研究結論
本研究表明BMPR1A是HIMF的受體，其胞外區54-58個氨基酸的結合導致BMPR1A/BMPR2異聚體復合物的破壞和BMPR2活性的降低。研究結果揭示了HIMF和BMPR1A/BMPR2信號復合物在肺動脈高壓中的病理生理作用，通過阻斷HIMF與BMPR1A的結合，提供了一種新的治療途徑來拯救BMPR2信號傳導。
本研究表明BMPR1A是HIMF的受體，其胞外區54-58個氨基酸的結合導致BMPR1A/BMPR2異聚體復合物的破壞和BMPR2活性的降低。研究結果揭示了HIMF和BMPR1A/BMPR2信號復合物在肺動脈高壓中的病理生理作用，通過阻斷HIMF與BMPR1A的結合，提供了一種新的治療途徑來拯救BMPR2信號傳導。
Copyright(C) 1998-2025 生物器材網 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com