背景:肺动脉高压(Pulmonary arterial hypertension,PAH)是一类危害严重的临床罕见疾病,具有较高的临床异质性。骨形态蛋白受体2(Bone morphogenetic protein receptor type 2,BMPR2)是目前已知导致PAH发病的主要致病基因,但只能解释部分PAH病人的发病。寻找PAH新的易感基因,仍然是一个具有挑战性的任务。目的:探讨 PTGIS(Prostaglandin 12 synthase)基因在 PAH 肺血管重构中的功能作用,对PAH疾病的发生机制和治疗靶点给出新的提示。方法学:课题组前期实验,通过全基因组测序的方法发现特发性肺动脉高压患者(Idiopathic pulmonary artery hypertension,IPAH)PTGIS基因上存在两个突变位点(R252Q和A447T),通过风险预测证实携带该突变会显著增加患病风险。通过定点诱导突变技术,在野生型质粒的基础上构建两种突变型质粒(R252Q和A447T),并用四种质粒(即质粒空载体,野生型质粒,突变质粒R252Q和A447T)分别转染人肺微血管内皮细胞(Human pulmonary microvascular endothelial cell,HPMEC),在体外水平验证PTGIS突变对酶活性和功能的影响。结果:与野生型质粒相比,HPMECs转染突变型质粒R252Q和A447T后,PTGIS基因代谢产物表达水平,在常氧条件下分别下降了 43%(P<0.001)和50%(P<0.001),在缺氧条件下,PTGIS基因代谢产物表达水平,分别下降了 33%(P<0.001)和 34%(P<0.001)。用 CCK-8试剂盒检测HPMECs在常氧和缺氧下的细胞活力,发现过表达PTGIS基因的野生型质粒使细胞活力增加20-30%(常氧或缺氧),R252Q突变并不影响细胞活力,而A447T突变在常氧下使细胞活力减少18%,在缺氧刺激下细胞活力减少10%。通过检测Caspase3/7活性来探讨过表达PTGIS基因突变质粒对HPMEC凋亡的影响。结果表明过表达PTGIS基因有促进HPMEC凋亡的作用,突变后的质粒(R252Q和A447T)在无病理刺激下有促进凋亡的作用,但是在缺氧刺激下,两种突变均会使HPMEC出现凋亡抵抗。结论:PTGIS基因的两种突变(R252Q和A447T)将降低PTGIS基因在HPMEC的保护功能,两种突变均降低PTGIS基因代谢产物表达,导致细胞出现凋亡抵抗,且A447T突变将降低HPMECs在常氧和缺氧条件下的细胞活力。