Notch3 信号通路在肺动脉高压发病中的分子机制及干预

新近的研究提示Notch3信号通路参与肺动脉高压的发生，但其导致肺动脉平滑肌细胞增殖的靶分子机制仍不清。本研究将探讨（1）Notch3 信号通路是否通过上调 TRPC6 离子通道，介导细胞外钙内流，进而激活 Calcineurin/NFAT 信号通路上调细胞周期蛋白 Cyclin A的表达导致肺动脉平滑肌细胞的增殖。（2）Notch3 信号通路是否通过上调转录抑制因子 Hes 或 Hey 抑制 p21 或 p27 的表达，促进肺动脉平滑肌细胞的增殖。（3）药物干预 Notch3 信号通路、TRPC6 离子通道及 Calcineurin/NFAT 信号传导通路能否抑制肺动脉高压动物模型中肺血管重塑，预防及治疗肺动脉高压。本研究将从原代培养的肺动脉平滑肌细胞及缺氧诱发的肺动脉高压动物模型两个方面验证我们的假设，并探讨其分子生物学机制，本研究将为肺动脉高压的治疗提供理论基础、实验依据及治疗靶点。

肺血管重塑在各种类型的肺动脉高压发病中起着十分重要的作用，而肺动脉平滑肌细胞的异常增殖、细胞外间质重塑是构成肺血管重塑的主要病理基础。本研究以野百合碱诱导的肺动脉高压动物模型及原代培养的肺动脉平滑肌细胞为研究对象系统深入的探索了Notch3 信号通路介导肺血管重塑的分子生物学机制。研究发现，在野百合碱诱导的肺动脉高压动物模型中，Notch3蛋白的表达水平明显增加，Notch3的活性明显增强（Notch3蛋白裂解产物NICD3增加），伴随着明显的肺血管重塑及右心室压力升高及右心室肥厚。 以Notch3蛋白裂解酶抑制剂DAPT治疗肺动脉高压动物模型可抑制NICD3的产生，抑制动物模型中肺血管重塑的发生，降低右心室压力，抑制右心室肥厚。在体动物研究及体外肺动脉平滑肌细胞培养进一步发现，Notch3的活性产物NICD3可分别上调转录抑制因子Hes1和UPS系统中Skp2的表达，Hes1可抑制p27的转录，Skp2可降解p27蛋白，二者协同抑制p27的蛋白水平，促及肺动脉平滑肌细胞的增殖。进一步的研究发现，Notch3促进细胞外间质重塑与NICD3增加MMP2/9活性，增加TIMP1的表达，从而破环MMP与TIMP之间比例平衡，导致了肺血管细胞外间质的重塑。我们的研究阐明了Notch3 信号通路在肺动脉高压发病中的作用机制，为肺动脉高压的治疗提供了新的理论依据及治疗靶点。