ORAI/STIM蛋白在低氧性肺动脉高压发病机制中的作用研究

低氧性肺动脉高压（HPH）是慢性阻塞性肺疾病的常见并发疾病，预后凶险，目前对其发病机制的认识不足，缺乏有效的治疗方法。已知由慢性低氧所引起的肺动脉平滑肌细胞内基础Ca2+ 浓度（[Ca2+]i）的增加是发生HPH的重要因素。我们在前期研究中发现，低氧主要通过增加钙池操纵性钙内流（Store Operated Calcium Entry, SOCE）而引起[Ca2+]i增加，但其具体的调控机制及分子基础还不十分清楚。近期研究表明，Orai蛋白参与构成钙池操纵性钙通道（SOCC），Stim分子负责感受钙池的充盈状态并将信号传导给SOCC，它们在SOCE的产生中发挥重要的作用。本课题将应用分子生物学和生理学研究手段探讨肺动脉平滑肌中Orai和 Stim蛋白在慢性低氧状态下的表达改变，及这种改变与增强的SOCE的关系。本课题将加深对HPH发病机制的认识，寻找新的防治靶点，为改进治疗方法奠定基础。

本项目通过研究低氧对钙池操纵性钙内流在肺动脉平滑肌细胞中的改变和功能，从一个崭新的角度认识低氧影响肺动脉高压发病的分子机制。本项目进展顺利，按照申请书的研究计划和实验路线，逐层深入研究，高质量完成了本课题研究内容。通过本项目的研究，我们取得了以下关键研究结果：1）明确ORAI1、ORAI2、ORAI3和STIM1在大鼠肺动脉组织和细胞中的表达情况，阐明它们对肺动脉平滑肌细胞中SOCE的贡献；2）证明低氧可通过上调缺氧诱导因子HIF-1α，从而调控ORAI2的表达，低氧也可以直接增加ORAI1的表达，但低氧并不影响ORAI3和STIM1的表达；3）证明低氧通过HIF-1α上调ORAI2的表达，增加SOCE和肺动脉平滑肌细胞内基础Ca2+的浓度；低氧可直接上调ORAI1的表达，增加SOCE和肺动脉平滑肌细胞内基础Ca2+的浓度；沉默ORAI3和STIM1可降低SOCE和肺动脉平滑肌细胞内基础Ca2+的浓度，但ORAI3和STIM1的表达不受低氧调控。通过本项目的研究，为肺动脉高压的病理机制提出新见解，为该类疾病的防治提供新的分子靶点，为新药研究奠定了理论基础。