背景
肺动脉高压 (PAH)的特征是进行性远端肺动脉 (PA)梗阻，导致右心室肥大和衰竭。加剧的细胞内钙 (Ca2+)信号导致PA平滑肌细胞 (PASMCs)异常，包括异常增殖、凋亡抵抗、迁移加剧和动脉收缩性。钙库操控的Ca2+进入参与PASMCs的Ca2+稳态，但其在PAH中的特性尚不清楚。
简介
2022年9月27日，来自法国巴黎萨克雷大学的Bastien Masson及其团队在Circ Res (IF: 14.467)杂志上发表名为Orai1 Inhibitors as Potential Treatments for Pulmonary Arterial Hypertension的研究[1]。
研究亮点
1、Orai1在人肺动脉高压模型和实验模型中表达增加，导致过度的Ca2+，从而促进人肺动脉平滑肌细胞增殖、迁移、抗凋亡、线粒体Ca2+摄取和肺血管收缩。
2、Orai1的上调受MEK1/2-NFAT (激活T细胞核因子)- NFκB (核因子-κB)信号轴的控制。
3、在体内对Orai1进行药理学抑制可改善肺血管重塑、右心室纤维化和肥大，并减少实验性PAH的发生。
4、我们的研究表明，Orai1与PAH的发病机制密切相关，并为Orai1抑制剂可能被认为是PAH的潜在创新治疗提供了概念证明。
主要结果
Orai1在PAH-肺组织和PAH-HPASMCs中的表达和功能增强
我们首先通过免疫组化或免疫荧光染色评估了对照组和PAH患者石蜡包埋肺切片中Orai1在肺组织中的表达和定位。我们在PASMCs和肺动脉内皮细胞 (PAECs)中发现Orai1染色，在PAH患者的重塑PA中Orai1染色强度增加 (图1A和1B)。免疫印迹显示，与对照组受试者相比，PAH患者肺中Orai1表达较高 (图1C)。
图1. 在肺动脉高压 (PAH)-人肺动脉平滑肌细胞 (hPASMCs)中Orai1的表达及钙库操纵的钙内流 (SOCE)增加
体内药理学Orai1抑制可减少CH诱导的大鼠PH值的发展
由于Orai1过表达/功能导致PAH-hPASMCs表型异常，我们接下来评估了Orai1在实验性PH大鼠模型中的体内药理学抑制结果。与人肺组织一样，免疫荧光染色显示常氧和CH大鼠的PASMCs中Orai1表达，CH肺组织中荧光强度更高 (图6A)。免疫印迹显示CH肺组织中Orai1蛋白量增加(图6B)。然后，我们在第2周至第3周对CH大鼠进行了体内BTP2给药(图6C)。与CH+二甲基亚砜(DMSO)组相比，在CH+BTP2组中，我们发现右室肥厚 (Fulton指数，图6D)和右室收缩压 (RVSP，图6E)有所改善。所有实验组的心输出量和心率相似 (图6F)。与CH+DMSO组相比，CH+BTP2组的总肺阻力显著降低 (图6G)。BTP2治疗纠正了大鼠CH诱导的异常肺血管重构 (图6H和6I)。虽然BTP2治疗降低了CH大鼠重塑肺中的p-P38/P38比值，但未观察到P42/44、Akt1激活或twist1信号通路的显著变化。
图6. 使用BTP2对Orai1进行体内药理学抑制可降低肺和右心室 (RV)水平的慢性缺氧 (CH)诱导的肺动脉高压 (PH)的发生
体内药理学Orai1抑制可减少Su/Hx诱导的大鼠PH值的发展
最后，在Su/Hx诱导的大鼠PH中，我们还发现了BTP2对Orai1的抑制有益 (图8A)。与Su/Hx+DMSO组相比，Su/Hx+BTP2组的右室肥大 (图8B)、RVSP (图8C)、心输出量 (图8D)和总肺阻力 (图8E)均有所改善。我们还发现，在Su/Hx动物中使用BTP2治疗降低了肺血管重塑、RV纤维化和RV CSA (图8F和8H)，这与NPPB、NPPA和Actn2 mRNA表达的降低有关。Su/Hx+DMSO组与Su/Hx+BTP2组之间未观察到心率和卒中体积的显著变化。因此，体内Orai1抑制会降低Su/Hx大鼠的PH值。
为了证实Orai1抑制PH的潜在治疗益处，我们对野百合碱大鼠注射JPIII。由于JPIII的体内半衰期短，我们将第1周至第3周指定为通过渗透微型泵连续递送赋形剂 (DMSO)或JPIII。野百合碱+JPIII组中，右室肥大、RVSP、总肺阻力、肺血管重塑、右室纤维化和右室心肌细胞CSA减少。在野百合碱+DMSO和野百合碱+JPIII组之间未观察到心率和卒中体积的显著变化。我们还通过服用第三种Orai1抑制剂 (N-[[(6-羟基-1-萘基)氨基]硫代氧甲基]-2-呋喃甲酰胺，在野百合碱大鼠中证实了Orai1抑制的益处。我们从W2到W3给药5J4。5J4治疗减轻了PH (右室血压、右室肥大、肺血管重塑、右室纤维化、右室心肌细胞CSA)的发展，且心率无显著变化。
图8. 使用BTP2对Orai1进行体内药理学抑制可减少在肺和右心室 (RV)水平上由Sugen/低氧 (Su/Hx)诱发的PH值的发展
结论及展望
综上所述，我们的研究结果证明Orai1通过调控异常的PASMC表型，包括过度增殖、凋亡抵抗、过度迁移和收缩，参与PAH的发生发展。在人PAH和实验性PH中，Orai1的表达和活性增加。在大鼠模型中，Orai1抑制可使PAH-hPASMCs表型正常化并减弱PH值。我们的数据表明，一旦Orai1抑制的安全性得到证实，对Orai1的药理学抑制可能是减轻PAH肺血管重塑的相关治疗策略。
原文链接
https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.122.321041
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