蒋沁教授团队在《Science Advances》期刊发表PCK1调控血管新生的研究进展论文
视网膜新生血管性疾病,包括早产儿视网膜病变(ROP)、增殖性糖尿病视网膜病变(PDR)、 视网膜血管阻塞性疾病等,已成为各个年龄阶段视力障碍及致盲的主要原因。解析新生血管性眼病进程中 RNV 的病理机制,并在此基础上进行靶向干预,是眼科临床和基础研究的热点及难点。鉴于目前RNV干预手段单一、处理后易复发、远期视网膜瘢痕化等弊端,进一步探索其发病机制、寻找新的干预潜在靶点成为RNV防治的当务之急。
5月27日,附属眼科医院姚进、曹聪、蒋沁课题组在《Science Advances》杂志发表了题为“The requirement of phosphoenolpyruvate carboxykinase1for angiogenesis in vitro and in vivo”的研究论文,该研究提出磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶1 (PCK1)作为催化糖异生的关键限速酶,在促Gαi3表达及血管新生中发挥关键作用,从血管内皮细胞代谢稳态的角度为新生血管相关眼病的防治提供了一条不同于传统抗VEGF治疗的新思路。
研究发现,在体外培养的人脐静脉血管内皮细胞、人视网膜毛细血管内皮细胞和人脑微血管内皮细胞中,敲减及敲除PCK1可抑制细胞成管、增殖、迁移、浸润及出芽;而过表达PCK1促体外血管新生。C57小鼠内皮细胞特异性敲减PCK1后显著抑制P1(出生后第一天)到P5小鼠视网膜血管发育;在成年小鼠中,PCK1敲减导致视网膜血管渗漏和无细胞毛细血管生长,同时降低视网膜神经节细胞的数量。此外,PDR患者增殖膜组织中PCK1呈高表达。体内体外实验结果均揭示了PCK1在血管生成中发挥了重要作用。
机制研究发现PCK1与转录因子GATA4互作并促GATA4磷酸化;后者通过与Gαi3启动子结合,促Gαi3转录、表达及下游Akt的活化,最终导致血管新生。而敲减、敲除PCK1几乎阻断GATA4磷酸化,下调Gαi3表达及Akt的活化。证实了PCK1是视网膜血管新生的新靶点。深入了解PCK1在血管新生中的作用可能为视网膜新生血管疾病的发病机制提供新的视角,为确立PCK1作为RNV新的干预靶点及相关药物研发提供了重要的理论依据。
该研究通讯作者为南京医科大学附属眼科医院蒋沁教授,共同通讯作者为苏州大学神经科学研究所曹聪教授,姚进教授为该论文的第一作者。
原文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn6928
(素材来源:附属眼科医院)