文献速递1丨慢性血栓栓塞性肺

标题：DecreasedGlycolysisasMetabolicFingerprintofEndothelialCellsinChronicThromboembolicPulmonaryHypertension

作者：ValérieFEDSmolders,CristinaRodríguez,ConstanzaMorén,IsabelBlanco,JeissonOsorio,LucillaPiccari,CristinaBonjoc,PaulHAQua,VictorIPeinado,ManuelCastellà,JoanAlbertBarberà,MartaCascante,OlgaTura-Ceide

期刊：AmericanJournalofRespiratoryCellandMolecularBiology

发表时间：Nov.

页码：(5),-

DOI:10./rcmb.-LE

研究背景：

慢性血栓栓塞性肺动脉高压（CTEPH）是肺栓塞的严重远期并发症，可导致右心衰竭和死亡。内皮功能障碍导致的血管重塑以及血管阻塞在CTEPH的发生中起关键作用。目前认为，内皮细胞（EC）代谢改变是内皮细胞功能损伤和血管重塑的重要因素。代谢失调参与了EC的增殖、迁移和能量生成。此外，在动物及人的代谢相关研究表明，代谢相关重构在肺动脉高压中发挥作用。基于此，研究EC代谢对于理解EC在CTEPH发病机制中的作用具有重要意义。

研究目的：

研究CTEPH患者内皮细胞的代谢改变情况。

研究方法：

收集CTEPH患者肺动脉内膜剥脱术标本和相关临床资料，分离培养EC；检测EC-CTEPH与对照组人肺动脉内皮细胞(HPAE)糖酵解相关酶的mRNA表达（HK-2，PFK1，PFKFB3，LDHA，PDK1，PDHA1，G6PD，GLUD1等）；检测糖酵解相关蛋白表达水平（HK-2，PFKFB3，LDHA等）。

研究结果：

EC-CTEPH的糖酵解水平降低，主要糖酵解酶HK-2、PFKFB3、PFK1和LDHA的mRNA水平降低，HK-2和LDHA的蛋白水平也有类似的降低；EC-CTEPH与动脉性肺动脉高压（PAH）有不同的代谢谱。

详细结果：

与HPAE相比，EC-CTEPH中代表糖酵解途径第一和第二限速酶的HK-2(己糖激酶-2)和PFK1(磷酸果糖激酶-1)水平分别降低了40%和22%，下游糖酵解途径的主要调节因子PFKFB3mRNA水平降低42%，LDHA降低37%(图1B)。

糖酵解途径第一步和最后一步的糖酵解转运蛋白表达水平如GLUT1、MCT-1和MCT-4在EC-CTEPH和HPAE中没有差异。

在蛋白水平上，WB结果观察到EC-CTEPH的HK-2和LDHA蛋白水平分别比HPAE低58%和60%，PFKFB3蛋白水平在数值上较低，但没有统计学意义(图1C)。Glut1蛋白水平在EC-CTEPH和HPAE中相似。

此外，通过分析线粒体氧化磷酸化、磷酸戊糖途径（pentosephosphatepathway，PPP）、脂肪酸氧化（fattyacidoxidation，FAO）和谷氨酰胺代谢相关酶的mRNA表达，研究了其他代谢途径在CTEPH发生中的作用。与对照组相比，EC-CTEPH中PDK1(PDH-激酶1)的抑制水平降低了34%。靶分子PDHA1是丙酮酸进入线粒体的促进剂，其mRNA表达在EC-CTEPH细胞和对照细胞中没有差异(图1D)。EC-CTEPH和HPAE中三羧酸循环相关酶IDH(异柠檬酸脱氢酶)和SDH(琥珀酸脱氢酶)复合体的mRNA水平相似。

与HPAE相比，PPP显示EC-CTEPH中非氧化分支的调节者TKT(转酮醇酶)的转录水平降低。G6PD(葡萄糖6-磷酸脱氢酶)是氧化分支的限速酶，在两种细胞系中的表达在mRNA水平和蛋白水平上相似。图1：EC-CTEPH代谢关键酶研究。(A)对照组ECs代谢途径的简易流程图（左）以及EC-CTEPH相对下调的代谢靶标(右)。(B)EC-CTEPH中，主要糖酵解酶HK-2、PFK1(磷酸果糖激酶1)、PFKFB3(磷酸果糖激酶2/果糖-2,6-双磷酸酶异构体3)和LDHAmRNA表达降低(P=0.、P=0.、P=0.、P=0.)。(C)EC-CTEPH中HK-2和LDHA蛋白水平降低(P=0.和P0.)。与HPAE相比，EC-CTEPH的PFKFB3蛋白水平降低，但未达到显著性。(D)与HPAE相比，EC-CTEPH中PDH(丙酮酸脱氢酶)抑制剂PFK1的mRNA水平降低(P=0.02)，而PDHA1本身没有差异。与HPAE相比，EC-CTEPH中PPP氧化分支调节因子G6PD的mRNA水平无差异。与对照组相比，GLUD1(谷氨酸脱氢酶-1)水平降低了谷氨酰胺代谢(P=0.05)。

研究结论：

与健康内皮细胞相比，从CTEPH手术标本中分离的人肺动脉内皮细胞的代谢谱发生了改变，这可能会降低EC的血管生成能力，并在血栓不通中发挥作用，这可能是CTEPH发生中一个重要的疾病触发因素。

研究的局限性：

本研究使用商品化的HPAE作为对照细胞，这可能不像从健康移植肺中分离的ECs那么理想；进行实验所需细胞数量多，不允许一直使用从患者身上分离的新鲜内皮细胞。但为了最大限度地减少培养过程引起的差异，文中所有的实验都是在同一代(4~8代)HPAE和EC-CTEPH进行的；该文尚不足以描述EC功能和代谢改变之间的关系；文中缺少PDK1蛋白检测。尽管使用几种抗体在蛋白质水平上检测PDK1进行了广泛的尝试，但未能成功地进行蛋白质水平检测和Western印迹分析。

研究亮点：

本研究分离了CTEPH手术后内皮细胞做实验，其检测的糖酵解结果与以往在动脉性肺动脉高压（PAH）研究的糖酵解特征并不相同；EC糖酵解变化可能与其功能改变相关，可能是CTEPH疾病触发因素。

参考文献:

SmoldersVFED,RodríguezC,MorénC,BlancoI,OsorioJ,PiccariL,BonjochC,QuaxPHA,PeinadoVI,CastellàM,BarberàJA,CascanteM,Tura-CeideO.DecreasedGlycolysisasMetabolicFingerprintofEndothelialCellsinChronicThromboembolicPulmonaryHypertension.AmJRespirCellMolBiol.Nov;63(5):-.doi:10./rcmb.-LE.PMID:.预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇