2024年5月21日，華中科技大學88858cc永利官网胡清華聯合華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院蔣丁勝以及武漢大學人民醫院易欣團隊在心血管領域學術期刊Circulation Research發表題為“SMYD2-methylated PPARγ Facilitates Hypoxia-induced Pulmonary Hypertension by Activating Mitophagy”的研究論文，首次發現SMYD2單甲基化非組蛋白PPARγ 并抑制其核轉位和激活，通過引發線粒體自噬加速肺動脈平滑肌細胞增殖，促進肺動脈高壓的發生發展，且SMYD2的抑制劑LLY-507和PPARγ 的激動劑Rosiglitazone均能有效逆轉缺氧誘導的肺動脈高壓，這表明靶向抑制SMYD2或激活PPARγ 是防治肺動脈高壓的潛在策略。

肺動脈高壓(pulmonary hypertension, PH)是一類緻命的肺循環障礙性疾病，通常始于原發或繼發的各種原因導緻的平均肺動脈壓升高，繼而引發肺循環血流受阻以及右心衰竭。異常壓力和微環境下的肺血管重構是肺動脈高壓的典型病理特征，肺動脈中層平滑肌細胞作為肺血管壁的主要組成部分，其異常增殖是導緻肺血管重構的核心機制。蛋白質甲基化是一種可逆的蛋白質翻譯後修飾，通常發生在組蛋白上，調控染色質的結構影響基因的表達。近年來，多個非組蛋白也被報道能發生甲基化修飾，并影響相關蛋白的活性和功能。多項研究表明，蛋白質甲基化修飾參與肺動脈高壓的調控，如組蛋白甲基轉移酶G9a和EZH2可通過調節肺動脈平滑肌細胞的凋亡、增殖和遷移，參與肺動脈高壓的病理過程。但蛋白質甲基化修飾，尤其是非組蛋白的甲基化修飾在肺動脈高壓中的作用和分子機制尚不完全清楚，且靶向蛋白質甲基化修飾是否能有效逆轉缺氧誘導的肺動脈高壓尚缺乏相關證據。SMYD2是一種蛋白質賴氨酸甲基轉移酶，能促進組蛋白和非組蛋白的甲基化修飾調控包括腫瘤在内的多種疾病的發生發展，但SMYD2在肺動脈高壓中的調控作用和分子機制尚無報道。

首先，研究人員發現，在3型肺動脈高壓臨床患者以及慢性缺氧誘導的肺動脈高壓模型大、小鼠的肺動脈平滑肌中層中SMYD2的表達上調。采用LLY-507 (SMYD2抑制劑)處理雌、雄性大鼠以及小鼠可以顯著逆轉慢性缺氧誘導的肺血管重構和右心重構；相反，平滑肌細胞特異性SMYD2過表達(SMYD2-vTg)小鼠則表現出更為嚴重的缺氧相關肺動脈高壓表型。

繼之，研究人員對大鼠原代肺動脈平滑肌細胞(RPASMCs)進行缺氧刺激(1% O₂)并分别給予LLY-507、SMYD2敲低或過表達處理。結果顯示，缺氧誘導RPASMCs增殖能力增強，LLY-507或敲低SMYD2顯著抑制缺氧誘導的RPASMCs增殖；相反，SMYD2過表達則促進缺氧誘導的PRASMCs增殖。接着，研究團隊對敲低SMYD2後的RPASMCs進行了轉錄組學測序。生物信息學分析結果顯示，SMYD2對細胞周期、DNA複制等生物過程具有顯著調節作用，且敲低SMYD2後G2/M 檢查點相關分子表達下調。後續實驗證實SMYD2可通過阻止細胞由S期進入G2/M期從而抑制PASMCs增殖。

進一步地，通過單樣本基因組富集分析(ssGSEA)，研究人員發現，敲低SMYD2後PPARγ 信号通路活性顯著增強。進一步研究表明，SMYD2并不影響PPARγ 的表達，而是通過與PPARγ 相互作用并單甲基化PPARγ ，進而阻止PPARγ 的核轉位影響其對下遊基因的轉錄活性。鑒于PPARγ 對線粒體功能的重要調控作用，研究團隊通過mt-Keima熒光探針、透射電鏡以及Seahorse線粒體壓力測試等手段探索并證實SMYD2過表達可促進缺氧誘導的線粒體自噬、MDA/ROS釋放和線粒體能量代謝異常，而采用PPARγ 激動劑Rosiglitazone (ROSI)處理則可顯著逆轉SMYD2過表達對線粒體自噬的影響。

最後，研究團隊對慢性缺氧誘導的SMYD2-vTg小鼠給予Rosiglitazone (ROSI)處理，結果顯示，激活PPARγ 可顯著改善SMYD2過表達導緻的缺氧相關肺血管重構和右心衰竭；另一方面，體外實驗也證實，ROSI處理顯著逆轉了缺氧條件下SMYD2過表達誘導的RPASMCs過度增殖。

綜上所述，本研究揭示了蛋白質甲基轉移酶SMYD2在肺動脈平滑肌細胞增殖、肺血管重構以及肺動脈高壓發生發展中的關鍵作用，闡明了SMYD2對非組蛋白PPARγ 的甲基化修飾、亞細胞定位和活性調控作用，提出SMYD2-PPARγ 軸通過調控線粒體自噬誘導肺動脈平滑肌細胞增殖參與肺動脈高壓形成的表觀遺傳學機制，靶向抑制SMYD2或激活PPARγ 可能成為防治肺動脈高壓的新靶點。

華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院心髒大血管外科李毅博士、魏翔教授以及華中科技大學88858cc永利官网肖瑞講師為論文的第一作者，武漢大學人民醫院易欣副教授、華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院心髒大血管外科蔣丁勝副研究員以及華中科技大學88858cc永利官网胡清華教授為論文共同通訊作者。該研究獲得國家自然科學基金項目資助。

原文鍊接：https://www.ahajournals.org/doi/abs/10.1161/CIRCRESAHA.124.323698