肺动脉高压中4-HNE介导ET-1引起内皮细胞损伤的作用机制研究

One of the important mechanisms for pulmonary arter hypertension (PAH) is the dysfunctional endothelial cells impaired by endothlin-1(ET-1). In our primary study, we observed that 4-hydroxynonenal (4-HNE), which is a reactive product of lipid peroxidation, was highly associated with endothelial cell dysfunction and ET-1 in PAH patients. 4-HNE is known as a biomarker for oxidative stress, but it's also a messeger to control the endothelial cells according to other researches. However, whether ET-1 could impair the endothelial cells via 4-HNE in PAH remains unknown. Our project is trying to use molecular biochemistry techonics in PAH animal model and cultured cells to study the mechanisms that ET-1 induces elevated 4-HNE, which leads to endothelial cells damage in PAH. In addition, biomarkers of oxidative stress have been thought to be promisng in laboratory diagnosis of PAH, but there is no data to support the application of 4-HNE. Our project will also carry out a primary clinical prospective study to evaluate the association between 4-HNE and endothelial cells damge in PAH patients. Taking all together, our project will explore the mechanisms of 4-HNE mediating ET-1 induced endothelial cells damage in PAH, and provide new insights and theoratical supports in searching specific biomarkers for the laboratory diagnosis of PAH.

内皮素-1（ET-1）损伤内皮细胞在肺动脉高压（PAH）的发生发展中起到重要作用。项目组前期临床研究观察到PAH患者中脂质过氧化产物4-羟基壬烯醛（4-HNE）与PAH患者内皮细胞损伤程度和ET-1水平显著相关。虽然文献报道，4-HNE不仅反映氧化应激水平，还能通过介导各种信号传递参与内皮细胞调节，但4-HNE在ET-1损伤内皮细胞中的作用机制尚不明确。本项目组拟通过PAH动物模型和细胞模型，利用分子生物学相关实验技术，研究4-HNE对ET-1引起内皮细胞损伤的介导作用以及可能的信号通路和机制。与此同时，已有文献提出氧化应激指标可以作为新型生物标志物用于评估PAH病情，但4-HNE的临床应用尚未有数据支持。本项目组还将发挥临床优势，结合临床前瞻性研究评估4-HNE用于辅助诊断PAH的应用价值，从而在阐明4-HNE作用机制的同时，为寻找PAH特异性实验室诊断指标提供新的视角和依据。

内皮素-1（ET-1）损伤内皮细胞在肺动脉高压（PAH）的发生发展中起到重要作用。项目组前期临床研究观察到PAH患者中脂质过氧化产物4-羟基壬烯醛（4-HNE）与PAH患者内皮细胞损伤程度和ET-1水平显著相关。虽然文献报道，4-HNE不仅反映氧化应激水平，还能通过介导各种信号传递参与内皮细胞调节，但4-HNE在ET-1损伤内皮细胞中的作用机制尚不明确。本项目组拟通过PAH动物模型和细胞模型，利用分子生物学相关实验技术，研究4-HNE对ET-1引起内皮细胞损伤的介导作用以及可能的信号通路和机制。与此同时，已有文献提出氧化应激指标可以作为新型生物标志物用于评估PAH病情，但4-HNE的临床应用尚未有数据支持。本项目组拟结合临床研究同时评估4-HNE用于辅助评估PAH的应用价值。通过2种研究模型，本项目组利用分子生物学相关实验技术，以循环内皮细胞为内皮细胞损伤标志物，发现实验动物外周血循环内皮细胞数随PAH病程进展而升高。细胞模型研究中，内皮细胞产生的4-HNE水平与ET-1呈显著正相关，而ET-1通过4-HNE影响内皮细胞代谢周期。过量ET-1通过4-HNE抑制内皮细胞增殖，促进内皮细胞凋亡。表达谱分析发现ET-1引起内皮细胞凋亡及线粒体功能相关通路显著改变，同时其引起细胞表达谱改变与4-HNE对内皮细胞作用通路高度重合，以氧化应激相关改变为甚。由此进一步证明4-HNE参与并介导ET-1引起的内皮细胞损伤。本项目在同期临床研究中观察到，肺动脉高压患者体内循环内皮细胞主要来源于凋亡的内皮细胞，该类细胞的增加与患者血浆4-HNE水平显著相关。本项目组以基础研究结合临床观察，在阐明4-HNE作用机制的同时，为PAH风险评估及预后判断实验室指标提供新的视角和依据。