MFGE8促进肺血管周细胞增殖和迁移在高原肺动脉高压中的作用及机制研究

High Altitude Pulmonary Hypertension （HAPH） is the basis of high altitude pulmonary edema. If not treated in time, HAPH may cause severe right heart failure even death. We simulated high altitude hypoxia situation and found that significant proliferation of pulmonary arteriole pericytes (PCs) induced pulmonary artery remodeling may be participated in HAPH. Our proteomics and Western Blot results indicated that Milk Fat Globule-EGF factor 8 protein (MFGE8) significantly expressed in HAPH group than that in control, which may promote pulmonary artery remodeling and HAPH. Bioinformatics analysis (IPA) revealed that MFGE8 may activate Store-Operated Ca2+ Entry (SOCE) via regulating the phosphorylation of TRPC1. Thus, we speculate that MFGE8 may promote HAPH via regulating the phosphorylation of TRPC1 to activate SOCE by enhancing the proliferation and migration of PCs. The current program will identify the relationship between circulatory MFGE8 and HAPH by using the established more than 1600 HAPH subjects’ blood samples bank. We will also study the effects of MFGE8 on phosphorylation of TRPC1 as well as proliferation and migration of PCs by over expressing or knocking down MFGE8. Furthermore, we shall uncover the roles and mechanisms of MFGE8 in pulmonary artery remodeling and HAPH by using MFGE8fl/fl knockout rats. This program may provide novel theoretical and practical clues for treatment and prevention of HAPH.

高原肺动脉高压（HAPH）是高致死率的高原肺水肿的病理生理基础，若未及时治疗可致严重右心功能衰竭甚至死亡。我们前期发现：高原低氧时肺血管周细胞（PCs）增殖显著并促进肺血管重构；蛋白质组学分析和免疫印迹证实乳脂肪球EGF因子蛋白8（MFGE8）在HAPH中表达最高，可能参与肺血管重构和HAPH；进一步生物信息学IPA分析提示：MFGE8可能调控TRPC1磷酸化而激活钙库操纵性钙离子内流（SOCE）。故推测：高原低氧时MFGE8调控TRPC1磷酸化并激活SOCE后增强PCs增殖和迁移导致HAPH。本项目拟通过课题组1600余例高原暴露人群生物样本库研究MFGE8与HAPH的关系；应用MFGE8-/-敲除鼠观察MFGE8在肺血管重构及HAPH中的作用；细胞水平通过过表达和敲低MFGE8，证实MFGE8对TRPC1磷酸化的调控及对PCs增殖和迁移的影响。以期为HAPH防治提供理论和实践依据。

高原肺动脉高压（HAPH）是指高原低压低氧引起肺血管收缩和重构所致的平均肺动脉压力（mPAP）高于30mmHg或者肺动脉收缩压力（sPAP）高于50mmHg；HAPH是高原肺水肿、高原性心脏病以及终末期心衰等多种疾病的基础；且HAPH是重度高原心脏衰竭最主要的原因，若HAPH未及时救治，可能诱发严重的右心衰甚至死亡。我们进行了6次高原现场人群研究，累计受试者超过2000余人次（平原对照人群N0=355，急性暴露人群N1=1350, 短期习服人群N2=288;习服一年以上人群N3=128；世居高原人群N4=206），海拔从2500-5200米不等；采集受试者基本生理参数（心率、血压、血氧饱和度等）、血液样本、心脏超声检查、心电图检查、肺功能等检查。明确了急性高原暴露后mPAP增高的危险因素：组间差异分析、相关性分析、单因素和多因素logistics校正回归分析，明确平原基线水平的NO降低、AngII升高；高原横断面NO降低、AngII升高和ET-1的升高是急性高原暴露后mPAP增加的独立危险因素。我们通过模拟高原环境构建HAPH 动物模型，取肺小动脉进行了蛋白质组学分析、免疫印迹和免疫组织化学分析，发现MFGE8在HAPH上调的蛋白质中表达最高，WB和IHC也证实了其在HAPH的高表达。此外，我们还发现TRPC1等SOCC复合体对低压低氧的改变，以及在HAPH中的高表达。我们还证实：高原环境下MFGE8和mPAP均呈现显著正相关。我们通过HAPH动物模型的研究，证实了HAPH肺血管壁显著增厚、PCs细胞数量显著增加等肺血管重构的证据，同时发现，急性高原暴露后SOCC分子中STIM1急性高原暴露后表达改变最显著。项目共发表SCI论文4篇，获批新型实用专利1项，部分成果参与申请并获批国家重点研发计划项目2项；期间获批陆军军医大学基金1项；部分成果获中华医学科技奖一等奖1项和获陆军国防科技大赛二等奖1项。