Eur Heart J | 中山医学院周家国/庞瑞萍团队发现内皮功能障碍和高血压治疗新靶点

内皮型一氧化氮合酶（eNOS）是维持血管舒张功能、调控血压稳态的核心效应分子，其表达丰度下降或活性降低介导的内皮功能障碍，是高血压、冠心病等多种心血管疾病发生的共同始动环节。但目前临床尚缺乏有效调控eNOS活性或表达的有效手段。

近日，我院周家国教授、庞瑞萍教授联合中山大学附属第五医院李刚教授团队在国际心血管权威期刊European Heart Journal发表最新研究成果，题为 “Endophilin A2 improves endothelial dysfunction by counteracting eNOS proteosomal degradation”。研究团队首次将Endophilin A2（EndoA2）确立为血管内皮eNOS稳态的关键内源性保护因子，揭示了“EndoA2竞争性阻断Itch介导的eNOS泛素化降解” 这一全新调控模式，并成功研发出具有降压活性的PRD结构域模拟肽，为高血压及内皮功能障碍相关心血管疾病的治疗开辟了新方向。

研究团队在筛查发现高血压血管组织中EndoA2表达下调的基础上。借助全身敲除、内皮细胞特异性敲除/过表达及平滑肌细胞特异性敲除等多种基因工程小鼠模型，发现全身或内皮敲除 EndoA2均会导致小鼠自发出现高血压表型，伴随血管壁增厚、内皮依赖性舒张功能减退及NO生成能力下降；而平滑肌细胞敲除EndoA2则对血压无显著影响。上述结果表明，内皮细胞 EndoA2是调控血压稳态的关键分子，其表达下调是高血压发生发展的重要驱动因素。
 

在机制解析中，研究团队首先明确了EndoA2主要通过抑制泛素-蛋白酶体降解途径来稳定eNOS蛋白，EndoA2缺失会导致 eNOS泛素化水平升高，加速其蛋白降解。针对领域长期不清的“eNOS特异性E3连接酶”问题，研究团队通过免疫沉淀-质谱联用技术进行无偏筛选，最终锁定HECT家族E3连接酶Itch为核心效应分子。后续的系列实验证实Itch能够直接结合eNOS蛋白，并特异性催化其第834位赖氨酸发生K48型多聚泛素化修饰，直接靶向eNOS进入蛋白酶体降解；高血压状态下内皮细胞中Itch表达上调，是推动eNOS降解、损伤内皮功能的核心病理机制。内皮细胞中特异性敲低Itch，可完全逆转EndoA2缺失引发的eNOS下降与高血压表型，首次确立了Itch作为eNOS特异性E3泛素连接酶的病理生理功能。

进一步的结构域定位与竞争实验揭示EndoA2是通过自身特有的脯氨酸富集结构域（PRD）直接结合 eNOS，且结合区域与Itch在eNOS上的结合位点高度重叠。生理状态下，EndoA2优先占据 eNOS上的结合区域，阻断Itch与eNOS的相互作用，从而抑制eNOS的泛素化降解；当高血压发生时EndoA2表达下调，结合位点被释放，Itch得以大量结合 eNOS并介导其降解，最终导致内皮功能受损与血压升高。这种“竞争性结合抑制泛素化”的调控模式，为eNOS的翻译后修饰调控提供了新的理论视角。

基于这一精准的分子机制，研究团队围绕EndoA2的PRD功能结构域开展药物先导物研发，设计并筛选出核心序列为PXPXXP的PRD模拟肽。细胞实验证实，该模拟肽可有效结合eNOS，阻断Itch介导的泛素化修饰，稳定eNOS蛋白表达并促进 NO 生成。体内药效学研究显示，经脂质体包裹的PRD模拟肽在 EndoA2敲除与AngII诱导的两种高血压小鼠模型中均发挥显著的降压作用，同时改善内皮舒张功能、减轻血管壁重构。

总体而言，该研究不仅首次鉴定出调控 eNOS 蛋白降解的特异性E3连接酶 Itch，更发现了EndoA2这一全新的内皮功能保护分子。PRD模拟肽的成功验证为高血压靶向药物开发提供了全新的候选分子，具有潜在的临床转化意义。
 

中山大学中山医学院梁思佳教授、博士生夏利凯、洪传瑛、莫诗琪和周楠为论文共同第一作者，中山大学中山医学院周家国、庞瑞萍教授与中山大学附属第五医院李刚教授为共同通讯作者。本研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金等多个项目的资助支持。

原文链接：https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehag561