BMPR2点突变转基因大鼠加重实验性肺动脉高压
肺动脉高压(PAH)是一种严重的渐进性疾病，其特点是闭塞性肺血管病(PVD)导致的肺血管阻力增加，导致右心衰竭，最终导致死亡。由于70%的遗传性PAH和15-40%的明显散发性PAH是在单倍体骨形态发生蛋白2型受体(Bmpr2)突变的基础上发展起来的，所以Bmpr2被认为是发展PAH的主要遗传风险因素。在临床上，有Bmpr2突变的PAH患者已被证明发病早、预后差、血管反应性降低、右心室功能受损、对PAH特异性治疗有抵抗力。在实验中，Bmpr2的单倍体功能不足通过阻碍肺内皮细胞和平滑肌细胞的功能
肺动脉高压(PAH)是一种严重的渐进性疾病，其特点是闭塞性肺血管病(PVD)导致的肺血管阻力增加，导致右心衰竭，最终导致死亡。由于70%的遗传性PAH和15-40%的明显散发性PAH是在单倍体骨形态发生蛋白2型受体(Bmpr2)突变的基础上发展起来的，所以Bmpr2被认为是发展PAH的主要遗传风险因素。在临床上，有Bmpr2突变的PAH患者已被证明发病早、预后差、血管反应性降低、右心室功能受损、对PAH特异性治疗有抵抗力。在实验中，Bmpr2的单倍体功能不足通过阻碍肺内皮细胞和平滑肌细胞的功能，包括凋亡、增殖、分化和炎症以及右心室功能，牵涉到PVD和PAH病理的发展。在肺动脉高压(PH)的模型中，Bmpr2的作用也被广泛研究，使用了转基因小鼠。然而，由于在小鼠模型中很难再现人类PAH的进行性特征，因此很难评估Bmpr2在进行性PVD发展中的作用及其与生存的相关性。因此，Bmpr2突变在临床表型中的作用，特别是突变携带者和非携带者之间的生存差异及其与PVD发展的关系，在实验性PH模型中很少被探讨。
在本研究中，我们建立了一个大鼠模型，利用CRISPR/Cas9基因组编辑方法，在Bmpr2中引入了一个单核苷酸插入，并测试了单倍体Bmpr2突变是否影响MCT诱导的大鼠进行性PH。
研究方法：
利用CRISPR/Cas9在大鼠体内产生了Bmpr2第1外显子的单等位单核苷酸插入(+/44insG)，然后评估了PH、肺血管疾病(PVD)和注射MCT后的生存率，是否有5型磷酸二酯酶抑制剂他达拉非的作用。
研究结果：
与野生型相比，+/44insG大鼠在肺部的BMPR2信号减少。
figure 1
注射MCT后3周评估的PH值和PVD值在野生型和+/44insG大鼠中相似。
figure 2
然而，注射MCT后4周的存活率在+/44insG大鼠中明显降低。在注射MCT后4周存活的大鼠中，+/44insG大鼠的右心室与左心室及室间隔的重量比(RV/[LV+S])和肺动脉(PAs)的内侧壁厚度(MWT)百分比增加。
figure 4
免疫组化分析显示，与野生型相比，在注射MCT后3周，+/44insG大鼠肺部Ki67阳性细胞的血管增加，PAs中成熟和未成熟的平滑肌细胞表型标志物减少。
figure 5
对前列腺素-F2α和内皮素-1反应的PA收缩在+/44insG大鼠中明显减少。与野生型相比，接受过他达拉非的+/44insG大鼠生存状况更差，RV/(LV+S)、远端PA的%MWT和RV心肌纤维化显著增加。
figure 6
研究结论：
本研究表明，Bmpr2突变可促进PA平滑肌细胞的去分化、晚期PVD和RV心肌纤维化，并对大鼠MCT-PH的自然和治疗后过程产生不利影响，仅在晚期阶段有明显影响，因此需要利用这种新的遗传模型进行临床前研究，以优化遗传性PAH的治疗效果。
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