RAGE与肺动脉高压Word格式文档下载.docx
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最近调查已经表明了信号转导与转录激活因子(STAT3)/骨形成蛋白2型受体(BMPR2)/过氧化酶增殖因子活化受体(PPARy)/在肺动脉高压中的影响。
STAT3激活导致BMPR2下调,并减少PPARy,这有助于在PAH中出现细胞增殖及抑制细胞凋亡。
在软骨细胞中,这条轴的激活已经被证实其归功于RAGE,由于RAGE在PAH的病人中是最好的上调蛋白之一并且具有强大的STAT3催化剂,因此,我们假定这是通过激活STAT3,RAGE诱导BMPR2和PPARy的下调,促进肺动脉高压-肺动脉血管平滑肌(PAH-PASMC)的增殖和抑制其凋亡而实现。
方法与结果实验组在试管内,分别取PAH病人和健康人的PASMc,我们观察的到RAGE在PAH-PASMC过度表达(增高6倍),包括STAT3的激活(阳性细胞从10%增加到40%)和BMPR2与PPARy水平的降低(减少超过50%)。
在体内建立PAH模型(用S100A4recapitulates):
通过控制细胞内的RAGE药理活性(即增加RAGE到6倍,包括激活STAT3并减低BMPR3和PPARy。
)在以上两种情形下,这种表型的功能都因RAGE的抑制而被翻转。
在试管内,通过抑制在野百合碱(MCT)和Sugen诱导的PAH的RAGE后,观察到以肺动脉压和右心室肥厚减轻为特点的效应。
(对照组大鼠平均动脉压设置在15mmhg作用,PAH模型组设置在平均动脉压超过40mmhg,然后将RAGE抑制,结果用MCT和Sugen处理后的两种模型大的大鼠平均动脉压分别降低至20和28mmhg)。
这与改善肺灌注压和血管重建导致的细胞增殖受抑制(抑制超过50%)和BMPR2/PPARy轴的恢复有密切联系。
结论:
我们证实了RAGE在PAH形成过程中的作用。
由此,提出RAGE构成了一种治疗PAH新的,具有应用前景的作用靶点。
结果1:
晚期糖基化终末产物受体(RAGE)增加并激活了在体肺动脉高压(PAH)A,RAGEexpressionmeasuredbyquantitativereverse-transcriptionpolymerasechainreaction(qRT-PCR)normalizedto18Sissignificantlyincreasedinbothwholelungtissue(n=8patientspergroup)andinPAsmooth-musclecells(PASMCs)isolatedfromPAHpatientscomparedwithcontrols.Thiswasconfirmedbyimmunoblotsshowinga6-foldincreaseinPAH-PASMCscomparedwithcontrols(n=3PAHandn=5controlcelllines,P0.01).通过逆转录聚合酶链反应的定量检测,RAGE在肺动脉高压(PAH)患者的在体的整个肺组织和离体的肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)的表达均增高。
RAGE的表达与PAH严重程度的关系:
通过免疫荧光测定,RAGE蛋白在终末肺动脉平滑肌细胞中的表达与PAH患者的严重程度呈密切的相关性。
注:
DAPI(4,6-二脒基-2-苯基吲哚)是一种能够与DNA强力结合的荧光材料。
除了肺部以外,RAGE在其他器官及组织没有明显增高。
图2:
RAGE的表达可以被改变A,ControlPASMCstreatedwithS100A4hadasignificantincreaseinRAGEexpressionmeasuredbyimmunoblot(n=3to5celllinespergroup,P0.05).ItisalsoshownthatscrambledsiRNA(negativecontrol,siSCRM)transfectionhadnoadditionaleffectonPAH-PASMCs.通过免疫印迹法定量检测我们发现:
对照组中加入了S100A4蛋白之后RAGE的表达明显上升,与PAH患者的肺动脉平滑肌细胞内RAGE表达相当,而在此基础上加入了siRAGE之后RAGE的表达显著下降,同时也发发现在转染了干扰siRNA(siSCRM)之后的PAH-PASMCs其RAGE的表达没有明显变化。
而加入了siRAGE之后RAGE的表达显著下降。
B,ThisincreaseinRAGEexpressionandactivationcorrelateswithSTAT3activationmeasuredintheexactsameconditionsbynucleartranslocationassay(percentageofcellswithPY705-STAT3nuclearlocalization)andimmunoblot(PY705-STAT3/STAT3rationormalizedtoamidoblack)(n_50cells/patientin3to5patients,P0.05).在相同的条件下通过核易位检测与免疫印迹法检测我们发现这种RAGE表达和激活的增加与STAT3蛋白的活化相关在人体PASMC中RAGE能促进STAT3的活化。
图3:
我们已经知道,BMPR2和PPARc是PAH的致病因子。
研究表明,RAGE是这些致病因子的上游致病因子。
A,BMPR2mRNAandproteinexpressionlevelsweremeasuredinS100A-treatedcellsandinPAH-PASMCswithandwithoutsiRAGE.WedemonstratedthatBMPR2ismodulatedwithRAGEexpression,asitwasdecreasedinS100A4-treated(100ng/mLfor48hours)andPAHcellsandwasrestoredonRAGEinhibitioninbothgroupswithbothtechniques(n=3to5celllinespergroup,P0.05).S100A4处理后的细胞与PAH-PASMCs分别加入和不加siRAGE处理,可以观察到,BMPR2的变化与RAGE的表达密切相关,与对照组相比。
经上述处理后的两组实验,MPR2的表达明显降低,而在加入RAGE抑制剂之后,两组实验MPR2的表达量恢复从前。
B,EffectonPPARcexpressionwasmeasuredbyimmunofluorescence(percentageofcellsexpressingPPARcoftotalnumberofcellsmeasuredbyDAPI;
n_50cells/patientin3to5patients,P0.05).TheseresultswereconfirmedbythePPARcluciferaseassay(relativeluminescenceunits;
n=3to5celllinespergroup,P0.05).Furthermore,wedemonstratedthatBMPR2isupstreamofPPARc,asitsinhibition(bysiBMPR2)decreasedPPARcactivity.InbothstimulatedcontrolcellsandinPAH-PASMCs,RAGEinhibitionincreasedPPARcactivity.用免疫印迹法测定PPARc的表达,用荧光素酶定量检测PPARc的表达。
结果表明:
BMPR2在PPARc的上游表达,即它被抑制将减少PPARc的活化。
在对照组与实验组中,RAGE的抑制都使PPARc的活化增多。
为了探究RAGE对在试管内PASMC的增殖与凋亡的作用,我们设计如下实验:
图4:
RAGE对PASMC的增殖与凋亡均有调节作用。
S100A4-treatedcellshadincreasedproliferationrates(percentageofKi67-positivecells;
*P0.001vscontrolcells).ThiswasreversedonRAGE(siRAGE)orSTAT3(siSTAT3)inhibitionorPPARcactivation(rosiglitazone;
dP0.05vsS100A4).DecreaseinBMPR2(siBMPR2)orPPARc(W9662)showedincreasedproliferationlevels,likewhatwasfoundwithS100A4(*P0.01vscontrolcells).Right,PAH-PASMCshadincreasedproliferation,whichwasreversedonRAGE(siRAGE)orSTAT3(siSTAT3)inhibition(dP0.05vsPAH+siSCRM)orPPARcactivation[rosiglitazone];
*P0.01vsPAH).ThebeneficialeffectofRAGEinhibitionwasbypassedwithBMPR2(siBMPR2)orPPARc(W9662)dowregulation(#P0.05vsPAH+siRAGE),demonstratingthattheyaredownstreamofRAGE(n_50cells/patientin3to5patients,P0.05).由图可知:
左图S100A4处理过的细胞促进增殖,该作用可以被RAGE或STAT3抑制作用或PPARc的激活所翻转;
而降低MBPR2或PPARc则可以促进细胞的增殖。
右图中,PAH-PASM细胞增殖作用可以被RAGE或STAT3的抑制剂或PPARc活化剂所翻转。
RAGE抑制剂的效应与BMPR2或PPARy的下调作用相当,由此表明:
后两种者在RAGE的下游。
B,S100A4-treatedandPAHPASMCshaddecreasedapoptosis(percentageofterminaldeoxynucleotidyltransferase-med