低氧通过抑制HectH9介导的肺动脉平滑肌细胞己糖激酶2泛素化和降解诱导肺血管重塑

摘要

目的 探讨己糖激酶（HK）2及其泛素化修饰在低氧诱导的大鼠肺动脉高压（PH）和肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）过度增殖中的作用及潜在机制。方法 纳入?24?只雄性SD大鼠（180～200?g），随机分为常氧对照组、低氧2?周组（常氧14?d,10%?O₂低氧14?d）与低氧4?周组（10%?O₂低氧28?d），每组?8只。右心导管法测量大鼠右心室收缩压（RVSP），计算右心室肥厚指数（RVHI）、肺小动脉血管壁面积百分比（WA%）和厚度百分比（WT%）,Western-blot法检测肺动脉HK2、E3连接酶HectH9蛋白表达，比色法检测HK活性。体外以1%O₂低氧培养PASMCs,Western-blot法检测HK2、HectH9、线粒体动力相关蛋白1（DRP1）、线粒体分裂因子（MFF）和线粒体分裂蛋白1（FIS1）的蛋白表达，比色法检测HK活性、葡萄糖-6-磷酸（G6P）含量，细胞计数试剂盒-8（CCK-8）法检测细胞增殖水平；免疫荧光法观察线粒体形态，免疫共沉淀分析HK2与HectH9相互作用及HK2泛素化水平；通过小干扰RNA抑制HectH9观察HK2泛素化、HK2表达及活性、G6P含量及细胞增殖的变化。结果 低氧暴露2周和4周的大鼠RVSP[2周（33.72±3.84）, 4周（50.54±5.30）比常氧（27.34±3.77） mmHg, t=2.96, 10.41，均P<0.01]、 RVHI[2周（38.49±2.13）%, 4周（42.38±2.34）%比常氧（23.65±1.54）%, t=14.61, 18.65，均P<0.01]、WA%[2周（74.14±4.53）%,4周（88.63±3.81）%比常氧（55.47±5.60）%,t=7.75,13.76，均P<0.01]及WT%[2周（43.61±4.13）%,4周（58.66±3.24）%比常氧（27.54±4.22）%,t=8.02,15.52，均P<0.01]比常氧组高，肺动脉组织中HK2蛋白表达（均P<0.05）及HK活性比常氧组强（均P<0.05）,HectH9蛋白表达比常氧组低（均P<0.05）。低氧48 h的PASMCs中HK2蛋白表达、HK活性、G6P含量、细胞增殖水平和线粒体碎片化程度均高于常氧对照（均P<0.05），而HectH9表达（P<0.05）及HK2的泛素化水平低于常氧对照。进一步在低氧条件下转染HectH9质粒后HK2的泛素化水平高于低氧PASMCs；而敲低HectH9的PASMCs中HK2蛋白表达、HK活性、G6P含量及细胞增殖水平均高于常氧对照（均P<0.05）。结论低氧通过下调HectH9表达，抑制HK2的泛素化降解，导致HK2蓄积并扰乱DRP1/MFF依赖的线粒体分裂稳态，促进PASMCs增殖和肺血管重构。

关键词

肺动脉高压 / 肺动脉平滑肌细胞 / 低氧 / 己糖激酶2 / 泛素化

基金资助

福建省卫健委科技计划项目（2021CXA020）; 福建省自然科学基金（2021J01237）; 福建省科技创新联合资金项目（2021Y9143）; 福建省卫生健康委员会中青年骨干人才培养项目（2021GGA032）