肝素结合生长因子(Midkine)调控ACE-AngⅡ所致脓毒症内皮损伤的作用和机制研究

Endothelial injury plays an important role in sepsis. Our research found AngⅡinduced endothelial injury in sepsis. Midkine is a novel regulator of AngⅡsignaling, which might play an important role in septic endothelial injury. The preliminary experiment showed midkine increased in sepsis. Our hypothesis is midkine inducing endothelial injury by the ACE-AngⅡpathway, which need Notch2 participating. In this study, the role and molecular mechanism of midkine in septic endothelial injury will be investigated by vitro study. Then the LPS- induced sepsis model will be used to verify the role and mechanism of midkine in septic endothelial injury in vivo. Meanwhile, the relationship between midkine level and severity of sepsis and endothelial injury will be investigated by clinical trial. All above is to provide evidence for the role and mechanism of midkine induced endothelial injury in sepsis.

内皮损伤为脓毒症发生发展的重要环节。我们研究证实，脓毒症时AngⅡ升高导致内皮损伤。肝素结合生长因子（Midkine，MK）增加ACE生成，促进AngⅠ向AngⅡ转换，但其对内皮的影响尚不清楚。预实验见脓毒症时MK升高，我们推测脓毒症时MK通过ACE-AngⅡ途径介导内皮损伤。而MK调控ACE的机制与膜受体Notch2有关。本研究拟通过①细胞实验用内毒素刺激内皮细胞和Notch2敲除的内皮细胞，观察MK、ACE、AngⅡ水平及内皮功能，明确MK/Notch2在内皮损伤中的作用。②细胞实验用MK刺激内皮细胞，分别阻断Notch2、ACE、AngⅡ，明确MK/Notch2通过ACE-AngⅡ介导内皮损伤的机制。③利用脓毒症小鼠模型，分别阻断MK和AngⅡ，验证MK通过AngⅡ介导内皮损伤。④临床研究明确脓毒症时MK水平与内皮损伤的关系，为脓毒症内皮损伤的防治开辟新的调控途径。

脓毒症是重症医学科的常见急危重症，病死率高达40%。脓毒症时肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活，其产物血管紧张素Ⅱ（Ang II）通过氧化自由基（ROS）损伤内皮细胞，并最终导致器官功能障碍。中期因子（Midkine, MK）是一种肝素结合生长因子，其生理功能包括调节T细胞分化，促进中性粒细胞迁移等。近年来发现，MK可以调节血管紧张素转化酶（ACE）的表达，提高Ang IⅠ水平，且MK调控ACE的机制与膜受体Notch2有关。因此，通过抑制MK或其膜受体Notch2可能可以减轻血管内皮损伤，保护器官功能。. 本研究通过：1. 检测脓毒症患者外周血MK水平，明确其和患者预后及器官功能之间的关系；2. 建立小鼠盲肠结扎穿孔（CLP）模型，检测小鼠血浆及肺组织MK表达和器官功能障碍情况；使用腺相关病毒气道滴入抑制小鼠肺组织MK表达，观察其对CLP诱导的肺损伤的改善作用；3. 体外实验使用MK刺激肺血管内皮细胞并加入底物Ang I，观察其对ACE-AngII水平及血管内皮细胞的损伤的影响；抑制MK的膜受体Notch的活性，观察血管内皮损伤的改善情况。. 本研究发现：1. 脓毒症患者外周血MK水平较健康志愿者明显升高，且和患者预后及器官损伤的严重程度相关；外周血MK和ACE和Ang II水平相关；2. 盲肠结扎穿孔小鼠较假手术组血浆MK水平明显升高，使用腺相关病毒气道给药抑制小鼠肺组织中MK的水平，可以减少ACE的表达及活性，降低血管紧张素II的水平，从而减轻小鼠的急性肺损伤；3. 体外实验使用MK刺激肺微血管内皮细胞能够增加血管内皮ACE的蛋白表达和活性；而使用Notch受体抑制剂DAPT能够明显降低ACE的蛋白表达及Ang II的产生，从而降低血管内皮细胞ROS的产生，改善血管内皮细胞之间的紧密连接，降低黏附分子的表达，提高细胞活性。本研究表明：通过干预组织中MK表达，能够抑制ACE活性及Ang II介导的ROS所致血管内皮损伤，保护器官功能。