Kca3.1介导的线粒体自噬调控低氧性肺血管重塑的机制研究

Pulmonary artery hypertension (PAH) is the end-stage of various lung diseases with high mortality and undefined pathogenesis. Pulmonary artery remodeling induced by pulmonary artery smooth muscle cell proliferation (PASMC) plays a key role in the initiation and development of PAH. Overexpression of Kca3.1 contributes to hypoxia-induced PASMC proliferation and regulates the expression of mitophagy proteins. To evaluate the regulation role of Kca3.1 in PAH artery remodeling and the possible mechanisms, we establish hypoxia-induced rat PAH models and PAMSC and specific Kca3.1 inhibitor and siRNA in vitro/vivo to study 1) the mechanisms of Kca3.1-induced mitophagy in PAMSC proliferation, 2) the mechanisms of Kca3.1 in hypoxic pulmonary artery remodeling in rat and 3) the effects of targeted intervention of Kca3.1 on hypoxic PAH. This study aims to offer the possibility that Kca3.1 could be a new therapeutic target for hypoxic pulmonary artery remodeling and provides new targeted therapy for PAH.

肺动脉高压（PAH）是多种肺部疾病的终末阶段，死亡率高，发病机制尚不明确。肺动脉平滑肌细胞（PASMC）增殖导致的肺血管重塑是PAH发生发展的重要原因。Kca3.1促进低氧性PASMC增殖，参与调节线粒体自噬相关分子的表达。为进一步研究Kca3.1参与PAH肺血管重塑及相关调控机制，在前期基础上，本研究拟通过构建低氧诱导的原代大鼠PASMC增殖模型以及大鼠PAH模型，采用特异性抑制剂、siRNA干预Kca3,1，通过体内体外实验，探讨1）Kca3.1介导的线粒体自噬调控低氧性PASMC增殖的机制研究；2）Kca3.1在大鼠低氧性肺血管重塑中的作用机制研究；3）靶向干预Kca3.1对PAH肺血管重塑治疗的作用，为肺血管重塑治疗提供新靶点，为PAH治疗提供新的靶向治疗。

肺动脉高压（PAH）是多种肺部疾病的终末阶段，死亡率高，发病机制尚不明确。肺动脉平滑肌细胞（PASMC）增殖导致的肺血管重塑是PAH发生发展的重要原因。低氧刺激肺动脉高压发生发展。我们前期研究发现，Kca3.1促进低氧性PASMC增殖，抑制Kca3.1缓解PAH发展。 线粒体自噬是细胞溶酶体降解线粒体的过程，是细胞清除受损线粒体的重要机制。前期研究发现线粒体自噬增加，促进低氧性PAH形成，但目前线粒体自噬在PAH时低氧性PASMC增殖中发挥何种作用尚不明确。本研究拟通过体内体外实验，探讨Kca3.1介导的线粒体自噬在PAH的机制研究。.本研究提取小鼠原代PASMC细胞完成体外实验，C57小鼠进行体内实验。CCK8检测PASMC增殖；透射电镜和共聚焦显微镜观察线粒体自噬；荧光标记及流式细胞分析检测活性氧(ROS)及线粒体膜电位(MMP)；免疫印迹技术检测ROS/HIF1a/BNIP3/ BNIP3L通路相关蛋白。.CCK8结果提示，2%02干预24小时促进小鼠PASMC细胞增殖；TRAM-34、BAPTA-AM、环孢素A干预后细胞增殖减轻。透射电镜发现低氧刺激PASMC线粒体自噬；常氧组每个细胞见线粒体自噬体约2个/细胞。低氧干预后约4个/细胞。共聚焦显微镜发现低氧后小鼠PASMC细胞线粒体自噬增多，流式细胞分析提示低氧后ROS增多及MMP下降。TRAM-34、BAPTA-AM及环孢素A干预后，线粒体自噬减轻。C57小鼠低氧28天后右心室收缩压及右心肥厚指数升高，肺血管重塑显著，肺动脉壁平均厚度增大，抑制Kca3.1及线粒体自噬后肺血管重塑明显减轻。Kca3.1通过ROS/HIF1a/BNIP3/ BNIP3L通路调控线粒体自噬，参与低氧性肺血管重塑的发病。.低氧刺激PASMC线粒体自噬，促进细胞增殖。Kca3.1通过ROS/HIF1a/BNIP3/ BNIP3L通路调控线粒体自噬，抑制Kca3.1k可减轻低氧性肺血管重塑。