缺血性疾病,包括缺血性心脏病、缺血性脑病和外周动脉疾病(如心肌梗死、动脉粥样硬化等。),仍有较高的发病率和死亡率,这对人类健康和社会经济发展是极大的危害。目前,许多临床试验表明,促进血管生成的策略在治疗缺血性疾病尤其是缺血性心脏病方面急需新的突破。2月22日,来自心脏病学国家重点实验室、复旦大学附属中山医院的葛均波和李华团队以长文形式(IF=32.1)在《创新》杂志上发表了关于血管内皮细胞间质转分化新机制的研究成果,为缺血性疾病的治疗和改善提供了全新的思路。
研究团队发现转录因子GTF2H4可促进缺氧微环境中内皮细胞的部分内皮化并改善缺血后微循环灌注,并阐述了其潜在的分子机制。该研究揭示了部分内皮化在缺血性疾病血管生成中的关键作用,并首次阐明转录因子GTF2H4可通过NCOA3/NF-κb/Snail通路促进缺血缺氧诱导的部分内皮化,改善缺血后血供重建和组织修复。研究数据提示GTF2H4在缺血性疾病的靶向干预治疗中可能具有一定的医学转化意义。
缺血缺氧环境诱导内皮细胞部分内皮化。
葛均波和李华团队发现:在体实验中,小鼠心肌梗死后梗死边缘区内皮细胞逐渐获得α-SMA间充质标志物;在体外实验中,缺氧处理后的微血管内皮细胞也获得了间充质标志物如α-SMA和纤连蛋白,同时伴有CD31和VE-Cadherin内皮标志物的部分丢失,内皮细胞的成管功能仍完整保留,表明缺血缺氧诱导内皮细胞产生部分EndMT。
GTF2H4减轻缺氧诱导的微血管内皮细胞损伤并促进缺氧诱导的部分EndMT。
研究团队发现转录因子GTF2H4对缺氧信号有显著反应,随后证实了顺序缺氧与内皮细胞中GTF2H4表达水平的相关性,并通过基因编辑技术证实了GTF2H4可以减轻缺氧诱导的微血管内皮细胞损伤并正向调节缺氧诱导的一些EndMT。
GTF2H4通过自噬介导的降解途径调控ERCC3,二者协同调控部分EndMT。
研究团队通过4D-无标签蛋白质组学技术筛选了GTF2H4的靶分子ERCC3,然后研究团队进行了分子生物学实验来验证GTF2H4和ERCC3之间的相互作用,并得出结论:GTF2H4通过自噬介导的降解途径调节ERCC3。
GTF2H4通过NCOA3 S1330位点的磷酸化调节NF-κB激活的部分EndMT。
研究团队利用无4D标记磷酸化蛋白基因组学结合磷酸化蛋白通路芯片丰富了高通量子通路,通过双荧光素酶和EMA等实验得出GTF2H4主要通过信号通路NF-κB/Snail调控EndMT。
深入研究,针对NCOA3的1330位点进行了点突变设计,构建了磷酸化失活突变体S1330A和磷酸化突变体S1330E/D。由此推断,GTF2H4可以促进NCOA3第1330位丝氨酸的磷酸化,然后与p65结合激活NF-κB-Snail通路,最终发生部分EndMT。
GTF2H4促进小鼠下肢缺血后部分EndMT和血流恢复。
在体内动物研究中,在小鼠下肢内皮细胞中实现GTF2H4的高表达或敲低后,我们构建了小鼠下肢缺血模型,并动态监测其下肢血流量和恢复情况。研究发现,GTF2H4可以显著改善下肢缺血后的血供重建,并伴有一些EndMT。
复旦大学附属中山医院心脏病学国家重点实验室博士研究生方哲彦为本文第一作者,葛均波院士和李华研究员为本文通讯作者。
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