过表达PRDX2通过调控炎症和线粒体自噬缓解慢性血栓栓塞性肺动脉高压

《Scientific Reports》：Overexpression of PRDX2 alleviates chronic thromboembolic pulmonary hypertension by modulating inflammation and mitophagy

本研究针对慢性血栓栓塞性肺动脉高压（CTEPH）的治疗难题，研究人员围绕过氧化物氧化还原酶2（PRDX2）开展机制探索，发现PRDX2在CTDX2患者血浆中显著高表达，并通过动物实验证实其过表达可抑制NF-κB通路介导的炎症反应、调节线粒体自噬相关蛋白（LC3II/I、Beclin-1、p62），从而改善肺动脉内皮细胞功能紊乱和血管重构。该研究为CTEPH的靶向治疗提供了新策略。

　　

在肺动脉高压的疾病谱系中，慢性血栓栓塞性肺动脉高压（Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension, CTEPH）以其高致死率和治疗棘手性而备受关注。其病理核心在于肺动脉内未完全溶解的血栓引发持续性血管阻塞，进而驱动血管壁结构异常重塑（即血管重构），最终导致肺动脉压力进行性升高。当前临床干预手段有限，深入剖析CTEPH的发病机制已成为领域内的迫切需求。值得注意的是，炎症反应与氧化应激被证实广泛参与肺动脉高压的病理过程，但其中具体的分子调控网络仍有大量空白有待填补。在此背景下，一项发表于《Scientific Reports》的研究将目光投向了过氧化物氧化还原酶2（Peroxiredoxin 2, PRDX2）——一个在细胞抗氧化与炎症调节中扮演关键角色的蛋白，旨在揭示其在CTEPH中的功能与机制。

为系统探索CTEPH的病理机制，研究团队整合运用了多种关键技术方法。研究首先通过蛋白质组学技术筛选CTEPH患者外周血中的差异表达蛋白。在此基础上，建立了大鼠CTEPH模型（通过静脉注射氨基交联聚苯乙烯微球诱导），并利用心脏超声、右心导管术评估血流动力学改变。在细胞分子层面，采用免疫组织化学/免疫荧光、Western blotting、qRT-PCR、酶联免疫吸附试验（ELISA）以及透射电子显微镜等技术，在肺组织及原代肺动脉内皮细胞（PAECs）中检测PRDX2表达、炎症因子水平、线粒体自噬相关蛋白表达及超微结构。

PRDX2在CTEPH患者血浆中表达升高

研究人员首先对CTEPH患者和健康对照者的外周血样本进行蛋白质组学分析。

结果显示，与对照组相比，CTEPH患者中存在114个差异表达蛋白，其中PRDX2的表达显著上调。通过ELISA实验进一步验证，证实PRDX2在CTEPH患者血浆中的水平确实高于健康对照组。这一发现提示PRDX2可能参与了CTEPH的疾病进程。

CTEPH大鼠模型的建立

为在体内模拟CTEPH，研究团队通过大鼠尾静脉单次注射氨基交联聚苯乙烯微球，成功构建了CTEPH动物模型。

模型大鼠在注射后12周表现出典型的CTEPH病理特征：右心室收缩压（RVSP）显著升高，三尖瓣环收缩期位移（TAPSE）降低（提示右心室功能受损），TAPSE/RVSP比值下降表明右心室-肺动脉耦联受损。组织学分析显示其肺动脉血管壁增厚、中膜指数增加以及胶原沉积增多（纤维化）。这些结果证实该模型能较好地模拟人类CTEPH的核心病理生理变化。

PRDX2在体内外CTEPH模型中代偿性升高

在成功建模的基础上，研究者探究了PRDX2在模型中的表达情况。

免疫荧光染色显示，PRDX2在CTEPH大鼠肺血管内皮细胞中高表达，且主要定位于细胞质。Western blot和qRT-PCR结果一致表明，与对照组相比，CTEPH大鼠肺组织以及原代肺动脉内皮细胞（PAECs）中PRDX2的蛋白和mRNA水平均显著上调。值得注意的是，在栓塞后不同时间点（3、6、12周）检测发现，PRDX2的表达随病程进展而逐渐增加，提示其升高可能是一种代偿性保护反应。

CTEPH与炎症：NF-κB通路激活与细胞因子上调

炎症是CTEPH的重要特征。本研究通过免疫组化、免疫荧光和qRT-PCR证实，CTEPH大鼠肺组织及PAECs中关键促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达均显著上调。

进一步机制探索发现，使用NF-κB通路抑制剂BAY-11-7085处理CTEPH PAECs后，NF-κB以及IL-1β、IL-6、TNF-α的表达均被抑制，说明NF-κB信号通路在CTEPH中被激活，并驱动了炎症因子的产生。

PRDX2过表达减轻微球诱导的CTEPH

为明确PRDX2的功能，研究者在细胞水平上进行了增益（过表达）和减损（siRNA沉默）实验。

结果显示，沉默PRDX2会加剧炎症因子（NF-κB, IL-1β, IL-6, TNF-α）的表达，并增强线粒体自噬（表现为LC3II/I和Beclin-1蛋白增加、p62蛋白减少，电镜下可见更多线粒体-溶酶体融合结构）。相反，PRDX2过表达则能有效抑制炎症反应，并使线粒体自噬相关蛋白表达和线粒体形态趋于正常。此外，PRDX2过表达还能显著减轻CTEPH条件下PAECs内的活性氧（ROS）积累。

最重要的体内实验证据来自大鼠模型。通过腺相关病毒（AAV6）介导PRDX2在体过表达，发现与空载体对照组相比，PRDX2过表达大鼠的RVSP显著降低，TAPSE改善，肺动脉血管重塑减轻，死亡率下降。Western blot和qPCR证实了PRDX2在肺组织中的成功过表达。

结论与意义

本研究通过多层次实验证实，PRDX2在CTEPH中代偿性高表达，其过表达能够通过抑制NF-κB信号通路减轻炎症反应，并通过调节线粒体自噬（Mitophagy）相关蛋白（LC3II/I, Beclin-1, p62）和改善线粒体形态功能，从而缓解肺动脉内皮细胞功能障碍和血管重构，最终改善CTEPH的病理进程。该研究不仅首次揭示了PRDX2在CTEPH中的关键保护作用，阐明了其通过“炎症-线粒体自噬”轴发挥功能的分子机制，还为开发以PRDX2为靶点的新型治疗策略提供了坚实的理论依据和实验支持，对改善CTEPH这一难治性疾病的预后具有重要的科学意义和临床转化潜力。