肺动脉平滑肌细胞STIM1-Orai1-TRPC1-NFATc信号通路激活机制及在肺动脉高压发病中的作用

肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)存在钙池操纵性钙通道(SOCC),其分子基础是由瞬时感受器电位(TRPC)基因家族编码的通道蛋白。我们在PASMCs上，证实TRPC1是SOCC的分子基础；慢性低氧和野百合碱致肺动脉高压发病初期，TRPC1/SOCC表达和功能均已显著上调。本研究采用分子结构定点突变、免疫共沉淀、荧光共定位、膜片钳、胞浆游离钙测定等技术，在PASMCs上阐明STIM1-Orai1/TRPC1信号通路的激活机制和信号分子间的功能耦联，丰富动脉平滑肌细胞钙信号调控理论；在不同肺动脉高压模型，从整体动物模型-血管收缩-胞浆游离钙水平-胞膜钙电流-胞内信号分子表达等方面，观察siRNA敲低或特异性阻断剂等干预后，STIM1-Orai1/TRPC1-NFATc通路的信号分子结构和功能变化，明确该信号通路在肺动脉高压发病过程的致病机制，为寻找针对该通路的靶向性治疗药物提供新依据和新靶点。

肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）存在钙池操纵性钙内流（SOCE）和受体操纵性钙内流（ROCE）,在慢性低氧（CH）和野百合碱（MCT）致肺高压（PH）初期，TRPC1/SOCE表达和功能均已显著上调。本课题以TRPC为核心开展研究，结果表明：.1. 2个PH模型PASMCs上SOCE和胞浆钙浓度的增加均呈时间依赖性，肺动脉（PAs）上STIM1/2-Orai1/2 -TRPC1–CaNBβ-NFATc2/3/4表达显著增加。NFATc2/4是PASMCs生长所必需的，而NFATc2/3/4通过促进PASMCs增殖和迁移，抑制凋亡参与MCT模型血管重构。.2. CsA抑制2个PH模型PAs收缩和PASMCs上SOCE功能增强、胞浆钙浓度升高和PAs对激动剂高反应性，还通过下调MCT模型Orai2-TRPC1-NFATc2/3表达，抑制大鼠PASMCs增殖、迁移和凋亡抵抗，逆转PH肺血管重塑。.3. 人参皂苷Rb1/三七皂苷R1抑制SOCE介导的2个PH模型PAs收缩；人参皂苷Rb1通过抑制2个PH模型PASMCs 胞浆钙水平升高和PAs的TRPC1/4-CaNBβ -NFATc2/3/4表达上调，也通过抑制MCT模型PASMCs增殖、迁移和凋亡抵抗，从而逆转PH的血管重塑。 .4. 2个PH模型下调PAs TRPM8表达，降低薄荷醇引起PASMCs的Ca2+内流，减小对激动剂预收缩PAs的舒张。对照和CH模型，SOCE介导的PAs收缩均被TRPM8激动剂icilin阻断，Gd3+阻断SOCE后，或在ATMB阻断TRPM8后，Icilin舒张被大部分取消。.5. 2个PH模型PAs胞膜窖和caveoiln-1表达增加，去除胞膜窖对SOCE/ROCE介导PAs收缩的抑制显著增强；兴奋性多肽仿拟caveolin-1上调显著增强PASMCs的SOCE和ROCE。.本课题阐明STIM1/2-Orai1/2 -TRPC1/SOCE- CaNBβ -NFATc2/3/4通路通过调控PAs收缩和重塑参与PH形成，CsA和人参皂苷Rb1/三七皂苷R1作用于通路不同靶点逆转PH。SOCE-caveoiln-1/TRPM8间存在功能藕联，PH模型，caveolin-1上调，或TRPM8下调通过增强SOCE和或ROCE，参与PAs对激动剂高反应性。结果可为PH机制的阐明和靶向性治疗提供新思路