ACE2调控ARDS中炎症反应的作用机制研究

20240115

科学研究和技术服务业

综上讨论可得，LPS 损伤刺激下，HPMECs中ACE2表达增加，是对刺激的一种正向反馈；推测在LPS刺激下，活化ACE2会减少Ang II释放水平，提高细胞内MasR水平，进而减轻内皮细胞损伤；在LPS刺激下，抑制ACE2则会降低Ang-(1-7)释放水平，并通过降低细胞内MasR水平最终会加重内皮细胞损伤；人源化血管紧张素转换酶2受体小鼠在面对LPS刺激时，通过增强ACE2及MasR的表达，减少炎症因子的释放，从而减轻肺损伤。同时我们也发现, hACE2小鼠在受到LPS刺激时， ERK蛋白的磷酸化没有显著变化，这也佐证了本课题组在HPMECs实验中所得出的结果LPS 损伤刺激下，ACE2及MasR并不通过直接调控ERK磷酸化来起到保护作用。另外，hACE2小鼠TLR4的转录水平和蛋白表达水平均较对照组升高，而TLR4又是LPS作用细胞的膜受体，是LPS诱导炎性反应的中心环节。且在本课题中，TLR4的升高并不意味着肺损伤程度及炎性反应加重。所以，是否ACE2还通过介导LPS-TLR4结合时的“脱靶效应”，抑或是产生了“无效的”TLR4，来起到对肺的保护作用。我们期待在未来的研究中可以进一步证实。总之，该研究结果可能为ALI/ARDS肺泡-毛细血管屏障保护的整体化治疗提供了新的思路和理论依据；为ACE2有望成为ALI早期肺泡-毛细血管屏障保护的治疗新靶点提供了可靠的研究基础。

目前确定了实验室实验的基本成果，我们希望下一步有商品化的hACE2，通过临床实验的实施向临床应用方向转化。所以，一方面要求有相应的资金进行临床试验的合作支持，另一方面希望可以提供相应的实验设备监测指标。

可国（境）内外转让

应用于临床的使用，可以有效减轻ARDS患者肺损伤程度，从而改善患者的预后，提高治疗效果

北京市自然科学基金面上项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征的主要病理损伤特点是肺微血管内皮屏障受损以及全身炎症级联反应过度激活。血管紧张素转换酶2可以通过增强血管紧张素-(1-7)其受体MasR来减轻炎症反应。 本研究采用脂多糖诱导人肺微血管内皮细胞炎性损伤模型，探究ACE2表达是否与损伤（程度）相关，并采用ACE2激动剂DIZE和抑制剂MLN-4760干预其对HPMECs中细胞外调节蛋白激酶ERK磷酸化调控及炎症损伤的影响，以及应用MasR受体抑制剂A779对ERK磷酸化调控，构建人源化ACE2小鼠肺损伤模型，多层次阐释ACE2调控ARDS中肺微血管内皮屏障的作用机制，为寻找潜在的ARDS治疗靶点探索实验和理论基础。 【方法】 1. 建立LPS诱导的急性肺损伤细胞模型：以不同浓度的LPS作用于HPMECs 24h；通过LDH释放实验、ELISA、Western Blot法探索激活/抑制ACE2对HPMECs细胞损伤及相关蛋白表达的影响：抑制MasR对HPMECs细胞损伤及相关蛋白表达的影响。 2. 建立LPS诱导的hACE2小鼠肺损伤模型，通过HE染色观察肺损伤程度，用ELISA法分析肺组织中IL-1β、IL-6水平；RT-PCR、Western Blot法测定ACE2/MasR/ERK/TLR4各蛋白表达情况； 【结果】 1. 剂量实验表明： LPS刺激会引起HPMECs细胞活性下降，释放到培养液中的LDH活性升高，且随着LPS刺激浓度升高，细胞活性变差; 2. LPS刺激会促进ACE2蛋白表达。以不同剂量LPS作用于HPMECs 24h后，ACE2蛋白水平均升高; 3. LPS 损伤刺激下，ACE2激动剂DIZE作用于HPMECs后：会降低其释放LDH的活性；会降低其释放促炎因子IL-1β和IL-6；下调LPS所诱导的Ang II释放增多；增加Ang-(1-7)受体MasR的表达；减轻ERK的磷酸化水平; 4. LPS 损伤刺激下，ACE2抑制剂MLN-4760作用于HPMECs后：会减少ACE2蛋白表达；会升高其释放LDH的活性；会促进其释放促炎因子IL-1β和IL-6；减少Ang-(1-7)释放水平；降低Ang-(1-7)受体MasR的表达；减轻ERK的磷酸化水平； 5. LPS 损伤刺激下，MasR抑制剂A779作用于HPMECs后：不会对ACE2表达产生影响；不对LPS所诱导的Ang II、 Ang-(1-7)释放产生影响；降低Ang-(1-7)受体MasR的表达；减轻ERK的磷酸化水平； 6. LPS刺激下，hACE2小鼠较野生型小鼠：肺损伤程度降低；炎症因子释放减少；ERK的磷酸化水平没有显著变化。 【结论】 LPS诱导HPMECs细胞损伤模型中ACE2表达上调，活化的ACE2可上调MasR表达，降低ERK的磷酸化水平，减少炎症因子的释放，hACE2小鼠在面对LPS刺激时，通过增强ACE2及MasR的表达，减少炎症因子的释放，从而减轻肺损伤。