接头蛋白HIP-55调控血管紧张素II1型受体内化/信号转导及其对血管内皮的保护作用

It is canonically accepted that Membrane receptors are activated and then transmit signaling only at the plasma membrane, and that the internalization of receptors lead to their degradation and the termination of signaling transduction. Our previous research revealed that HIP-55 can interact with angiotensin type 1 receptors (AT1) and clathrin, which mediate the internalization of AT1. The knockdown of HIP55 distinctly decreased AT1 internalization. Further research on receptor signaling indicates that HIP-55 can bidirectionally mediate both internalization dependent desesensitizaiton (p38 MAPK) and activation (AKT) of signaling. Functional research suggests HIP-55 can distinctly ameliorate the endothelium-dependent diastolic dysfunction of aorta in angiotensin II induced hypertension mice. The hypothesis is therefore proposed as that HIP-55 can regulate clathrin dependent internalization of AT1, and exert the endothelium protecting effect through bidirectionally mediate the internalization dependent desesensitizaiton of p38 MAPK/ROS and activation of AKT/eNOS/NO. This hypothesis will be testified in this project by multiple cross-displine technologies such as single molecule fluorescence imaging of live cell.

膜受体一直被认为只在细胞膜上激活传递信号，内化是受体降解终止下游信号的过程。课题组前期发现提示HIP-55能够介导Clathrin依赖的血管紧张素II1型（AT1）受体内化，调节AT1下游信号内化减敏（如p38 MAPK），但同时发现一个受体内化的新作用——内化激活AT1下游AKT信号。即HIP-55具有调节AT1受体内化减敏和内化激活双向功能。进一步功能研究提示HIP-55明显改善血管紧张素II诱导的高血压小鼠主动脉内皮依赖性舒张功能障碍。因此，提出科学假说：HIP-55调控Clathrin依赖的AT1受体内化，通过内化双向调节下游信号，内化减敏p38 MAPK、清除ROS，内化激活AKT/eNOS、促进NO生成，发挥血管内皮保护作用。本课题将利用活细胞单分子荧光成像等交叉学科技术证实上述假说。

高血压是临床上最常见的心血管疾病之一，具有发病率高和致死率高等特点，血管功能紊乱是其发生发展中的重要事件。作为信号转导通路中必不可少的分子，接头蛋白在心血管疾病中发挥重要作用。本研究主要探讨HIP-55在高血压发生发展中的主要作用及其机制。应用12周龄雄性小鼠给予皮下埋置缓释泵Ang II (1 mg/kg/d，14 d)构建高血压模型，Wester blotting及免疫荧光结果显示在Ang II埋泵组小鼠主动脉中HIP-55显著增加。Ang II埋泵14天后，尾套法测量小鼠血压，结果显示野生型Ang II埋泵组小鼠收缩压、舒张压及平均动脉压均显著高于HIP-55敲除Ang II埋泵组；应用血管张力测定仪检测主动脉的舒张功能，结果显示相比野生型Ang II埋泵组小鼠，HIP-55敲除Ang II埋泵组小鼠内皮依赖的舒张功能显著缓解；EVG染色显示HIP-55减轻Ang II诱导的主动脉管壁增厚，HE染色显示血管中膜平滑肌细胞增多；机制研究表明：采用超氧化物阴离子荧光探针DHE检测血管中ROS的水平，结果显示Ang II显著增加血管中的ROS水平，而HIP-55 敲除可以降低ROS水平；eNOS二聚化检测结果提示Ang II诱导eNOS单体/二聚体增加，HIP-55敲减抑制Ang II诱导的eNOS单体/二聚体增加，即HIP-55抑制Ang II诱导的eNOS解偶联。进一步应用GST-Pulldown和Co-IP试验，发现HIP-55与eNOS具有相互作用，提示HIP-55与eNOS相互作用导致eNOS解偶联，进一步引起内皮功能障碍。以上结果提示HIP-55通过影响血管重构及内皮功能障碍，介导Ang II 诱导的高血压及血管功能损伤，进而参与高血压的病理生理过程。