双调蛋白的缺失驱动肺动脉高压的炎症和内皮细胞凋亡

炎症是由免疫细胞（如中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞）和可溶性分子介质（如 IL-6、IFN-β 和 TNF-α）介导的生物学过程。炎症是对各种刺激（如病原体和刺激物）的防御反应。然而，炎症通常会在糖尿病、动脉粥样硬化和肺动脉高压 (PH) 等各种炎症性疾病中传播发病机制。PH是一种进行性心肺血管疾病，其特征是静息时平均肺动脉压升高和肺血管重塑。PH 及其严重亚型肺动脉高压 (PAH) 被认为是由平滑肌细胞过度扩张、肺动脉内皮细胞 (PAEC) 凋亡和过度炎症驱动。然而，连接这些细胞表型的分子互连尚未完全清楚。

内皮功能障碍对 PH 的发展至关重要。肺压的致病性升高是由于小肺动脉的进行性丧失。由遗传或环境因素引起的最初触发因素可导致内皮损伤和血管再生受损。人们认为，在 PH 的初始阶段，肺血管 EC 更有可能经历细胞凋亡和可能的衰老，然后选择表现出对细胞凋亡和过度增殖反应的抵抗力。此外，可能调节 EC 存活的内皮代谢变化在 PH 发病机制中起关键作用。然而，关于调节肺内皮细胞存活和再生的分子途径，在血管损伤后导致炎症过度，存在知识空白。

我们对先前发表的无偏全基因组转录组数据 的分析发现细胞存活基因表明，与从年龄匹配的健康的患者分离PAEC相比，从PAH 患者肺部分离的PAEC的AREG表达降低了6倍。AREG编码双调蛋白，它介导细胞存活和增殖。先前的研究表明双调蛋白参与多种生理过程，如青春期乳腺发育和导管形态发生。雌激素诱导双调蛋白，并通过雌激素受体 α (ERα) 诱导乳腺上皮细胞的增殖。其他研究报告了双调蛋白在癌细胞增殖中的作用。这种生长因子在诸如银屑病和类风湿性关节炎等炎症性疾病发病机制中的作用也有报道。此外，在心肌梗塞小鼠模型中，双调蛋白已被证明可增加心脏纤维化并加重心功能不全，并促进肺纤维化中的成纤维细胞活化。表皮生长因子受体 (EGFR) 在急性肺损伤和肝损伤等疾病中的抗凋亡和保护作用已得到证实。然而，双调蛋白的缺失是否会促进 PH 中的内皮细胞凋亡和血管炎症尚不清楚。

在本研究中，我们旨在确定双调蛋白及其受体 EGFR 在 (A) PAEC 存活和增殖以及 (B) PH 炎症中的功能。

为此，我们对从 PAH 患者和多个 PAH 动物模型获得的样本进行了计算基因组和多色流式细胞仪分析。我们观察到PAH 患者 PAEC 中双调蛋白和EGFR的显著下调。在体外， PAECs 中的EGFR和AREG沉默增加了炎症和细胞凋亡，并抑制了它们的增殖和管形成能力。相反，双调蛋白暴露抑制炎症，保护这些细胞免受凋亡，并促进血管生成能力。这些机制与缺乏小鼠的体内发现相关内皮细胞中的Egfr。通路分析将NCOA6、PHB2和RRP1B鉴定为内皮细胞中的AREG抑制基因。这些在缺氧时上调的基因被发现在其启动子区域具有 HIF-1⍺ 的结合基序。PAECs中这些基因的沉默减少了炎症细胞因子的产生和细胞凋亡，以及增加了管形成能力。此外，我们发现AREG的下游介质 BCL2-Associated Aagonist of Cell Death (BAD)在沉默时可逆转炎症增加、内皮细胞凋亡并抑制在没有AREG的情况下观察到的管形成。

总之，这些结果定义了内皮双调蛋白和 EGFR 在 PH 中的保护作用，表明双调蛋白作为 PH 治疗的概念有待进一步研究。

参考文献：

Florentin J, Zhao J, Tai YY, Sun W, Ohayon LL, O'Neil SP, Arunkumar A, Zhang X, Zhu J, Al Aaraj Y, Watson A, Sembrat J, Rojas M, Chan SY, Dutta P. Loss of Amphiregulin drives inflammation and endothelial apoptosis in pulmonary hypertension. Life Sci Alliance. 2022 Jun 22;5(11):e202101264. doi: 10.26508/lsa.202101264. PMID: 35732465.