GSTpi調控血管內皮屏障功能抵禦促炎刺激的分子機制研究

《GSTpi調控血管內皮屏障功能抵禦促炎刺激的分子機制研究》是依託南京大學，由羅蘭擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：GSTpi調控血管內皮屏障功能抵禦促炎刺激的分子機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：羅蘭
• 依託單位：南京大學

項目摘要

血管內皮屏障功能的精確調節是維持循環穩態和器官生理的基礎，炎症引起血管內皮通透性增高是動脈粥樣硬化、敗血症等疾病的病理基礎。氧化應激與炎症關係密切，但機體抗氧化系統抵禦促炎刺激的機制不明確。對內皮屏障功能的調控而維持其穩態是抗炎的重要方面。GSTpi是細胞內抵禦氧化應激的重要蛋白，我們前期研究表明，GSTpi抑制促炎因子引起的血管內皮通透性的增加、減少應力纖維產生、抑制細胞膜VE-cadherin減少、促進蛋白谷胱甘肽化等。提示GSTpi是血管內皮屏障功能調控的重要參與者。本課題擬研究：GSTpi保護內皮細胞間連線、維持血管內皮正常屏障功能的作用；GSTpi對細胞連線蛋白和骨架蛋白的作用與調控血管內皮通透性的關係；GSTpi通過對激酶和骨架蛋白的谷胱甘肽化而分別影響其磷酸化和重構，實現對炎症反應控制的機制。本研究將抗氧化與抗炎相關聯，使我們從全新角度認識血管穩態及相關疾病的病理生理。

結題摘要

血管內皮屏障功能的精準調節是維持循環穩態和器官生理的基礎，炎症誘發的血管內皮屏障通透性增高會導致動脈粥樣硬化、敗血症等疾病的發生。研究顯示GSTpi在炎症反應中扮演重要角色，GSTpi的酶催化/解毒、蛋白質結合作用、蛋白谷胱甘肽化的作用可能參與了炎症信號通路的級聯調控，但其對血管內皮的調控作用有待進一步闡明。因此本課題研究GSTpi調控促炎因子誘導的血管內皮通透性異常的分子機制。結果表明，GSTpi抑制TNF-α誘導的血管內皮細胞通透性的增加，並且這種調控作用與其抑制 VE-cadherin的內化相關，提示GSTpi可調節內皮屏障，穩定內皮細胞間的連線。進一步的研究顯示，GSTpi可抑制TNF-α誘導的原癌基因酪氨酸蛋白激酶（Src）/VE-cadherin通路的活化。GSTpi的抑制作用與選擇性S-谷胱甘肽化Src激酶有關，而GSTpi的酶活突變體（Y7F）未能有效地逆轉TNF-α誘導的血管內皮細胞通透性的增加，說明GSTpi抑制Src激酶的活性與GSTpi谷胱甘肽轉移酶活性相關。利用計算機分子對接聯合質譜的分析顯示，Src 激酶可能在Cys185，Cys245，Cys400位點存在谷胱甘肽化修飾。點突變實驗檢測顯示，GSTpi可能主要通過Src 激酶的Cys185位點的谷胱甘肽化調控其磷酸化。另外，GSTpi可通過p38/Hsp27調控actin的重構，以抑制促炎因子引起的應力纖維的形成，調控血管內皮的通透性。AAV-GSTpi在急性肺損傷動物模型中發揮了屏障保護作用。實現對炎症誘發的血管通透性增加的調控。本研究使我們從全新角度認識血管穩態及相關疾病的病理生理。本研究的科學意義：揭示了 GSTpi 通過將炎症信號通路中重要激酶谷胱甘肽化影響其磷酸化而發揮抗炎的作用，通過研究 GSTpi 對血管內皮屏障功能的調控，闡明了GSTpi 促蛋白谷胱甘肽效應與抗炎作用的相互關係。研究表明，GSTpi 通過蛋白的谷胱甘肽化修飾可逆性地調控內皮細胞連線相關蛋白的磷酸化，從而對血管內皮屏障功能進行動態控制，以實現機體對抗促炎應激的快速反應。為研究血管內皮屏障功能開創新的道路，為相關疾病的防治提供新策略。