Par3通过Tiam1/Rac1信号通路促进PMVECs极性迁移在肝肺综合征肺血管新生中的机制研究

Poorly defining the mechanisms responsible for pulmonary angiogenesis results in no effective medical therapies of hepatopulmonary syndrome (HPS). In the preliminary study we found that the polarized migration of pulmonary microvascular endothelial cells (PMVECs) play an important role in the pathogenesis of lung angiogenesis, meanwhile the low expression of cell polarity protein par3 may be the key target for the promotion of "polarized migration" of PMVECs. And then, we propose that "the liver disease through a variety of cytokines / hemodynamic changes act on lung → the low expression of par3 in cell-cell junctions of PMVECs → VE-cadherin-par3-Tiam1 composite damage → Tiam1 from cell membrane to cytoplasm → ectopic activation of Rac1 → cell-cell junctions weakened and microfilament cytoskeleton remodeling → cell polarized migration → lung angiogenesis → HPS". In this study, the HPS rat and PMVECs model will be established, gene transfection, fluorescence imaging, Co-IP will be applied to clarify the specific regulation mechanism of cell polarized migration in the pathogenesis of pulmonary angiogenesis of HPS, to explore whether Par3 as a target to inhibit PMVECs polarized migration is a new therapeatic strategies for HPS treatment.

肝肺综合征（HPS）机制不明、防治困难，针对其核心改变“肺血管新生”的病理进程进行干预是防治研究的新策略。在前期预实验中我们发现，肺微血管内皮细胞（PMVECs）极性迁移对HPS肺血管新生进程至关重要，同时细胞极性蛋白par3低表达可能是促进PMVEC“极性迁移”的关键靶点。我们提出“肝病通过多种细胞因子/血流动力学改变作用于肺→PMVECs细胞-细胞连接处par3表达减弱→VE-cadherin-par3-Tiam1复合物破坏→Tiam1从胞膜异位到胞质→Rac1异常激活→细胞间连接减弱、微丝细胞骨架重塑→细胞极性迁移→肺血管新生→HPS”。为此，本课题拟建立HPS在体和离体模型，采用基因转染、荧光成像、免疫共沉淀等技术，阐明肺血管新生过程中细胞极性迁移的具体调控机制。为制定以par3为靶点，抑制PMVECs极性迁移以获得更佳治疗HPS新策略奠定理论基础。

肝肺综合征（Hepatopulmonary syndrome, HPS）是在慢性肝病基础上出现的病理性肺微血管扩张、严重低氧血症，在肝硬化患者中发病率可达 15 %，是引起围术期肺部感染及呼吸衰竭的主要原因。目前，临床上仍缺乏有效的防治手段。病理性血管新生是导致低氧血症，呼吸困难的重要因素。因此本项目组在建立大鼠 HPS 在体和离体模型基础上，采用免疫组化、电镜技术、激光共聚焦成像等方法，动态观察 HPS 病理发展过程 PMVECs 细胞极性迁移以及极性迁移相关蛋白的表达；深入研究PMVECs中 Par3蛋白异常导致 Tiam1/Rac1活性增加，细胞间连接减弱、微丝细胞骨架重塑对 PMVECs 细胞极性迁移的影响以及具体作用机制，以及验证“抑制 PMVECs 细胞Par3水平”为HPS肺血管新生防治策略的可行性。我们在进行本课题计划内容的同时，发现“PMVECs细胞膜上integrinβ 1发生了脂筏聚集”对 PMVECs 增殖和迁移有重要作用。进一步研究发现integrinβ 1脂筏聚集导致了pY397FAK的磷酸化水平过度激活，其通过上调VEGF 的表达，加速了PMVECs 细胞迁移和增殖，引起HPS肺病理性血管新生。本项目所获研究结果进一步深化了对HPS后血管新生分子机制的认识，为 HPS 的有效干预提供理论依据。