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引言:肺高血压(PH)是一类致命性心肺血管疾病,以肺血管阻力和肺动脉压力持续升高为特征,临床上表现为活动耐力下降,右心室负荷增加,严重者可导致右心衰竭而死亡。其中,肺动脉高压(PAH)是最凶险的类型,其本质是肺动脉平滑肌细胞(PASMC)过度增殖和迁移引起的肺血管重构。长非编码RNA(lncRNA)是一类新发现的与多种疾病密切相关的调控分子,然而其在肺血管重构及PAH发生发展中的作用仍所知甚少。目的:筛选血管特异性表达的长非编码RNA并研究其在肺血管重构及PAH发生发展过程中的表达变化、功能及内在的分子机制。方法和结果:运用RNA深度测序鉴定受PDGF-BB调控的lncRNA,进一步通过大鼠的组织表达谱分析发现一个在血管中特异性高表达的lncRNA,其在低氧或野百合碱(MCT)诱导的PAH大鼠肺动脉中显著下调,故将其命名为PAVSL1(PAH Associated Vascular Specific LncRNA-1)。进一步通过cDNA末端快速克隆实验阐明了PAVSL1的基因结构,双荧光素酶报告基因系统分析表明其启动子区域具有较高的转录活性。在PASMC中PAVSL1受PDGF-BB刺激显著下调,具有时间和浓度依赖性,然而PDGF-BB对PAVSL1启动子的转录活性并没有显著作用;当PI3K、PKC和ERK激酶活性被小分子抑制剂Pctilisib、Enzastaurin和U0126-EtOH共同抑制时,PDGF-BB对PAVSL1的下调作用完全被抵消,而单独抑制其中一个激酶时只能部分抵消,表明PDGF-BB通过PI3K、PKC和ERK多信号通路共同调控PAVSL1的表达水平。为了探讨PAVSL1在PASMC的生物学功能,通过shRNA抑制PAVSL1表达后进行RNA转录组测序,对差异表达的基因进行基因本体论(GO)和KEGG信号通路分析,结果提示PAVSL1可能调控PASMC迁移过程,通过伤口愈合实验证明抑制PAVSL1表达确实可以促进PASMC的整体迁移;进一步通过细胞运动示踪实验发现PAVSL1下调可促进PASMC单个细胞的运动能力;免疫印迹的结果也表明抑制PAVSL1表达可以上调PASMC迁移相关蛋白MMP2的表达水平;通过免疫荧光染色实验发现,抑制PAVSL1表达促进PASMC微管的伸展及微管组织中心在迁移方向的定位,且促进PASMC迁移过程中黏附连接的形成。为了阐明PAVSL1调控PASMC迁移的作用机制,对差异基因作进一步的生物信息学分析,发现下调最显著的60个基因中有39个可分别归为16个基因簇,暗示PAVSL1可能在染色体水平影响相关基因的表达,且核质分离和RNA原位杂交实验的结果均表明PAVSL1主要定位于PASMC的细胞核;进一步通过免疫印迹实验发现干扰PAVSL1表达后,组蛋白H3的第27位赖氨酸(H3K27)和第36位赖氨酸(H3K36)的甲基化水平均显著上调。结论:本研究发现了一个尚未报道的血管特异性表达的lncRNA PAVSL1,PDGF-BB通过PI3K、PKC和ERK信号通路共同下调PAVSL1表达水平,进而上调H3K27及H3K36的甲基化,在表观遗传水平抑制相关基因表达,影响PASMC的微管伸展、微管组织中心定位及黏附连接形成,最终促进PASMC的迁移。总而言之,研究从lncRNA的角度加深了对PASMC迁移的内在机制的理解,为肺动脉重构和PAH的发生发展提供新的认识。