小分子多肽PDING4改善血管内皮细胞损伤在子痫前期治疗中的作用与机制研究

Improving vascular endothelial dysfunction has been developed as a very promising strategy for preeclampsia (PE). By means of polypeptide omics, we found PDING4, a newly discovered endogenous polypeptide with unknown functions and a low expression in PE placenta. Our previous study indicated that PDING4 could promote the proliferation and migration, but inhibit apoptosis in injured vascular endothelial cells, which played a role in improving vascular endothelial dysfunction. The results of peptide Pull-down assay showed that the function and mechanism was closely associated with hypoxia inducible factor-1alpha (HIF-1α), suggesting PDING4 may improve vascular endothelial dysfunction through the interaction with HIF-1α. To properly evaluate the role of PDING4, we detect the expression of PDING4 in different PE placenta, and verify its effect in vascular endothelial cells and PE animal models. And to systematically demonstrate the mechanism of PDING4/HIF-1α for improving vascular endothelia dysfunction, physical and biological methods are performed. This study will hopefully provide a new opportunity for PE treatment.

改善血管内皮细胞损伤已成为极具前景的子痫前期治疗新策略。PDING4是我们前期通过多肽组学新发现的在正常胎盘组织中丰度高、子痫前期胎盘组织中丰度较低、具有恢复体外损伤血管内皮细胞增殖与迁移、抑制细胞凋亡的小分子多肽。通过多肽Pull-down实验揭示HIF-1α为其可能作用靶标，已证实抑制HIF-1α表达可用于改善子痫前期导致的血管内皮细胞受损，提示PDING4可能通过影响HIF-1α功能发挥作用。本研究拟临床评估PDING4含量与子痫前期发生的关系；应用细胞、动物模型全面评估PDING4的功能与机制，通过物理学、荧光素酶报告系统、染色质免疫沉淀、挽救实验策略等系统论证PDING4与HIF-1α结合改善血管内皮细胞损伤的机制。研究有望为子痫前期治疗和药物研发提供新线索。

背景：子痫前期是妊娠期的一种胎盘源性疾病，其病因和病理机制尚不清晰。子痫前期可导致各种母婴并发症，但目前尚无有效的治疗方法。本研究旨在探讨新型多肽COL-4A1在子痫前期血管内皮细胞模型的功能研究及其机制，探究COL-4A1与子痫前期的潜在关系。方法：1.体外实验：本研究通过细胞计数试剂盒-8评估COL-4A1对人脐静脉血管内皮细胞系(HUVECs)及HTR-8/Svneo的增殖能力；通过细胞划痕实验和Transwell小室迁移实验，评估COL-4A1对HUVECs细胞迁移能力的影响；通过血管形成试验、活性氧实验以及单核细胞THP-1黏附实验检测COL-4A1对血管形成能力以及内皮细胞损伤的影响；通过实时定量逆转录聚合酶链反应检测COL-4A1对内皮细胞基因水平的影响；通过RNA测序和Pull-down实验以及质谱分析，蛋白印迹实验，探讨COL-4A1在子痫前期样症状中的作用机制。2.体内实验：本研究通过LSP诱导建立SD大鼠子痫前期模型，验证多肽COL-4A1在体内的功能。通过检测COL-4A1对大鼠子痫前期样症状：高血压、胎儿生长受限、尿蛋白以及肾脏和胎盘的影响。结果：在体外细胞模型中，COL-4A1可显著抑制HUVECs的增殖、迁移和血管形成能力。COL-4A1可引起HUVECs的ROS水平和THP-1单核细胞黏附能力增强。通过RNA测序，Pull-down实验，质谱分析以及WB实验探索COL-4A1的作用机制，COL-4A1可能通过TGF-β/PI3K/AKT通路参与其作用。在体内动物模型中，COL-4A1升高了大鼠血压，增加胎鼠胎儿生长受限风险，大鼠尿蛋白增加以及使得大鼠肾脏和胎盘病变加重。结论：以上结果提示多肽COL-4A1可通过TGF-β/PI3K/AKT通路引起细胞和大鼠模型出现子痫前期样表型及症状。因此，COL-4A1将有望成为子痫前期的潜在作用靶点，从而为探究子痫前期的治疗提供基础。