转染线粒体融合蛋白-2基因的自体内皮祖细胞移植干预肺动脉高压的实验研究

There is still no radical treatment of pulmonary hypertension(PH),although various therapies of PH have advanced in the past few decades. The latest pathological studies indicated that endothelial dysfunction and prominent proliferation of pulmonary arterial smooth muscle cells(PASMC) are invloved in the key point of PH. Mitochondria is one of the most important cell apoptosis pathway,and mitofusin-2(Mfn2) exerts strong effects on inhibition of proliferation and promotion of apoptosis of PASMC.Simultaneously,as the precursor of endothelium, endothelial progenitor cell(EPC) has greater generation potential into endothelial cells and angiogenesis. So we expect autologous implantation of EPC transfected by Mfn2 gene to treat PH by promoting endothelial repair and induce PASMC apoptosis from the pathological basis.

肺动脉高压的治疗药物虽然取得一定进步，包括一氧化氮、前列环素类似物等药物的应用，一定程度上缓解了病程的进展，但并从根本上消除疾病的影响。最新的病理学研究提示，肺动脉高压的病理发生发展过程中核心是血管内皮功能障碍和平滑肌增生性改变。线粒体是最重要的细胞凋亡途径之一，研究证实线粒体融合蛋白-2（mitofusin-2，Mfn2）具有很强的抑制血管平滑肌增生、促进其凋亡的作用，能够潜在的抑制肺动脉纤维化生。内皮祖细胞与成熟内皮细胞相比，在功能上尚处于未分化完全阶段，具有更强的增殖能力，更好的生长扩增和分泌血管新生因子的能力，促进血管新生。因此我们创意利用基因学手段，从肺动脉高压发生的核心环节，利用转染Mfn2基因的内皮祖细胞，自体移植，从而抑制肺动脉纤维化生，促进肺微血管新生，达到治疗肺动脉高压的目的。

肺动脉高压（PAH）进展快、预后差、死亡率高，尚无根治方法。PAH的主要病理特征为肺血管内皮细胞功能障碍和平滑肌细胞过度增殖。前期研究发现，内皮祖细胞（EPCs）通过修复受损的血管内皮细胞减轻PAH，而EPCs旁分泌作用产生的外泌体（Exo）可能是其发挥修复作用的重要载体。线粒体融合蛋白-2（Mfn2）具有很强的抑制肺血管平滑肌细胞增生、促进其凋亡的作用。本研究经体内和体外实验，探索了Mfn2过表达内皮祖细胞来源的外泌体（EPC-Mfn2-Exo）对PAH的影响及作用机制。体内实验表明，EPC-Mfn2-Exo可明显降低野百合碱诱导的PAH大鼠的右心室收缩压、右心室肥厚指数、肺动脉中膜厚度百分比及中膜面积百分比，显著改善肺血管重构。体外实验表明EPC-Mfn2-Exo可明显抑制低氧诱导的肺血管平滑肌细胞增殖，并促进其凋亡，机制主要是EPC-Mfn2-Exo过表达Mfn2，抑制AMPK信号通路，从而抑制肺血管平滑肌细胞增殖并促进其凋亡，改善肺血管重构。EPC-Mfn2-Exo可明显抑制内皮间质转化相关蛋白的表达，修复受损的肺血管内皮细胞，抑制肺血管重构。本项目明确了EPC-Mfn2-Exo可减轻PAH，并进一步阐明了其作用的机制，为PAH的治疗提供新策略。