FLRT3:肺缺血再灌注损伤治疗的新希望

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Lung 4.6

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  为探究 FLRT3 在肺缺血再灌注损伤(IRI)中的作用,研究发现其可经 RND3 保护肺组织,或成治疗新靶点。

  在医学领域,肺缺血再灌注损伤(IRI)一直是困扰医生和患者的难题。这种损伤常发生在心肺旁路心脏手术、肺移植、大量复苏、肺栓塞以及单肺通气等医疗过程中。一旦发生,患者会出现炎症、肺泡损伤、低氧血症和血管通透性增加等症状,进而导致肺水肿和氧合降低。在肺移植患者中,IRI 更是导致原发性移植物功能障碍的主要原因,严重影响患者术后的生存质量和生命安全,还会延长住院时间,给患者家庭和医疗系统带来沉重的经济负担。然而,目前针对 IRI 患者的治疗手段并不理想,开发新的治疗策略迫在眉睫。
在此背景下,同济大学附属第十人民医院等研究机构的研究人员展开了深入研究。他们发现,一种名为纤连蛋白富含亮氨酸跨膜蛋白 - 3(FLRT3)的物质在调节内皮细胞功能方面具有重要作用,但它在肺 IRI 中的角色却鲜为人知。经过一系列研究,研究人员发现 FLRT3 是肺 IRI 过程中内皮屏障功能的关键调节因子,通过 RND3 - RhoA 通路发挥作用,这一发现为肺 IRI 的治疗提供了潜在的新靶点。该研究成果发表在《Lung》杂志上。

研究人员为开展此项研究,采用了多种关键技术方法。在动物实验方面,构建了小鼠肺缺血再灌注模型,选取 6 - 8 周龄、体重 20 - 26g 的雄性 C57BL/6J 小鼠,通过手术造成左肺缺血 60 分钟后再灌注。在细胞实验方面,培养人肺微血管内皮细胞(HPMECs)并构建缺氧 / 复氧(H/R)细胞培养模型模拟肺 IRI。同时运用免疫组化、Western blot 等技术检测蛋白表达水平,使用透射电子显微镜观察细胞超微结构,还通过 Evans blue 染色等实验评估血管通透性等指标。

研究结果主要如下:

  1. FLRT3 过表达改善肺 I/R 诱导的肺血管通透性:研究发现,肺 I/R 后小鼠肺组织中 FLRT3 蛋白表达显著下调,且主要表达于肺内皮 CD31 阳性细胞。给小鼠尾静脉注射过表达 FLRT3 的慢病毒载体(LV - FLRT3)后,能有效减轻肺组织损伤、抑制细胞凋亡、提高 PaO?/FiO?比值、降低肺湿干重比和血管通透性,维持肺内皮细胞间紧密连接。
  2. FLRT3 过表达促进细胞迁移并挽救 H/R 诱导的细胞死亡和迁移抑制:在 H/R 处理的 HPMECs 实验中,过表达 FLRT3 可促进细胞迁移,敲低 FLRT3 则抑制细胞迁移。同时,过表达 FLRT3 能部分挽救 H/R 诱导的细胞活力下降和迁移抑制。
  3. FLRT3 过表达通过细胞骨架重塑和恢复细胞间连接增加 H/R 后内皮屏障完整性:H/R 会降低内皮屏障完整性,表现为跨内皮电阻(TEER)下降和内皮屏障渗漏增加。而过表达 FLRT3 可显著增加 TEER,减少屏障渗漏。进一步研究发现,FLRT3 过表达能部分恢复 H/R 导致的细胞骨架结构紊乱,维持细胞间连接蛋白的表达水平。
  4. FLRT3 蛋白在 H/R 后不稳定:qRT - PCR 分析表明,H/R 处理的 HPMECs 和 I/R 小鼠中 FLRT3 mRNA 水平不变,说明其下调不是转录调控所致。使用蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺(CHX)处理发现,H/R 细胞中 FLRT3 蛋白稳定性下降。进一步研究证实,FLRT3 蛋白在 H/R 处理的 HPMECs 中通过自噬溶酶体途径降解。
  5. RND3 是 FLRT3 的靶点:通过数据库预测、免疫共沉淀(Co - IP)、GST pulldown 等实验证实,RND3 是 FLRT3 的直接下游靶点。过表达 FLRT3 可增加 RND3 表达,敲低 FLRT3 则降低 RND3 表达,且 H/R 会降低 RND3 表达,过表达 FLRT3 可恢复其表达。
  6. RND3 对 FLRT3 过表达相关的细胞保护作用至关重要:在 H/R 诱导的 HPMECs 实验中,敲低 RND3 会削弱 FLRT3 过表达对细胞迁移、内皮屏障功能、细胞骨架结构和细胞间连接的保护作用。
  7. 激活 RhoA 激酶减弱 FLRT3 过表达的细胞保护作用:研究发现,H/R 会激活 RhoA 激酶通路,过表达 FLRT3 可抑制该通路激活。使用 RhoA 通路激动剂 U - 46619 处理后,会阻断 FLRT3 过表达对细胞迁移、内皮屏障功能等的保护作用。
  8. 敲低 RND3 降低 FLRT3 过表达对小鼠 I/R 诱导肺损伤的保护作用:在小鼠体内实验中,过表达 FLRT3 可增加肺组织中 RND3 表达,恢复细胞间连接蛋白表达,抑制 RhoA 激酶通路激活。敲低 RND3 则会削弱 FLRT3 过表达对肺组织损伤、凋亡、PaO?/FiO?比值、肺湿干重比和血管通透性的保护作用。

研究结论表明,FLRT3 通过 RND3/RhoA 通路在肺 IRI 中对内皮屏障功能起关键调节作用,是肺 IRI 潜在的治疗靶点。然而,该研究也存在一定局限性,如 FLRT3 在不同大小血管中的表达模式及影响需进一步研究,其干预的最佳时机和剂量尚未明确,长期影响和在其他器官的潜在副作用也有待评估。但这一研究成果仍为肺 IRI 的治疗开辟了新的方向,未来有望通过开发针对 FLRT3 或其下游通路的小分子调节剂,为患者提供更有效的治疗手段。

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