Nat Commun 天津医科大学朱毅、何金龙团队与刘铭团队合作揭示PTPN14放大PDGFRβ信号促进内膜新生的作用机制

血管平滑肌细胞(VSMC)在维持血管稳态以及血管重构过程中发挥关键作用。在病理刺激或血管损伤的作用下，VSMC向内膜下迁移并发生病理性增殖，诱导血管腔狭窄，从而促进动脉粥样硬化和再狭窄的发展。血小板衍生生长因子(PDGF)及其受体(PDGFR)家族是参与诱导VSMC表型调节的核心信号通路，但其中的精确调控机制仍然有待深度探究。

2024年8月27日，天津医科大学朱毅、何金龙团队与天津医科大学总医院刘铭团队合作在Nature Communications上在线发表了题为“PTPN14 aggravates neointimal hyperplasia via boosting PDGFRβ signaling in smooth muscle cells”的研究论文，揭示了PDGFRβ信号通路的新的调控方式，并提示PTPN14是血管平滑肌细胞表型改变的新的调节分子。

酪氨酸磷酸酶非受体型14 (PTPN14)，属于经典的酪氨酸特异性磷酸酶，可参与调控细胞迁移、分化、粘附等生理功能。朱毅教授、何金龙教授团队前期工作表明，血管内皮细胞中PTPN14可以介导YAP Y357位点的去磷酸过程进而抑制湍流剪切力介导的YAP激活以及动脉粥样硬化的发生(Br J Pharmacol 2021)，然而在构建的小鼠左颈总部分结扎模型中，意外观察到PTPN14在颈动脉新生内膜中异常高表达，提示PTPN14可能在平滑肌细胞表型调控中也发挥关键作用。

为此，研究者首先在C57BL/6小鼠构建导丝拉伤模型，发现PTPN14在颈总动脉新生内膜中表达显著增加。进一步在损伤血管局部给予PTPN14干预，结果表明，过表达PTPN14可以加重内膜新生的发展进程，而过表达磷酸酶活性失活的PTPN14^C1121S则抑制了这一过程，表明PTPN14依赖于其磷酸酶活性促进内膜新生。为明确平滑肌细胞中的PTPN14参与调控内膜新生过程的作用，研究者利用Tagln-Cre小鼠和PTPN14^flox小鼠繁育，构建了平滑肌PTPN14特异性敲除 (PTPN14^SMC-/-)小鼠，并证实平滑肌特异性PTPN14缺失可以有效的抑制新生内膜的增生进程。

接下来，为探究VSMC中PTPN14缺失抑制内膜新生的作用机制，研究者对PDGF-BB以及PTPN14 siRNA处理的HA-VSMC进行RNA-seq分析。结果显示，因PTPN14缺失而差异表达的基因与细胞粘附、生长、分化和迁移等功能相关，且GSEA分析表明PTPN14的作用与PDGF信号通路密切相关。蛋白互作实验表明，PTPN14与PDGF-BB经典受体PDGFRβ的胞内激酶结构域存在相互作用。磷酸化蛋白组学结果提示，PTPN14可以介导PDGFRβ Y692这一新的PDGFRβ磷酸化位点的去磷酸化过程。

最后，为探究PDGFRβ Y692在PDGF-BB信号传导以及PTPN14介导内膜新生过程中的作用，研究者构建了PDGFRβ Y692位点持续激活突变体(PDGFRβ Y692D)以及失活突变体(PDGFRβ Y692F)，并在细胞与动物层面进行干预。结果显示，PDGFRβ Y692F促进PDGFRβ下游靶点AKT和ERK1/2的激活，而PDGFRβ Y692D发挥相反的作用，提示Y692是PDGFRβ一个新的抑制性磷酸化位点。随后对PTPN14^SMC-/-小鼠损伤动脉进行PDGFRβ Y692突变体腺病毒感染干预，发现PDGFRβ Y692F逆转了PTPN14缺失的效应加重内膜新生过程，而PDGFRβ Y692D则模拟敲除PTPN14的效应并抑制内膜新生的过程，证实PTPN14通过降低PDGFRβ Y692位点的磷酸化水平进而促进内膜新生过程。

综上所述，本研究表明在内膜新生过程中PTPN14的富集，通过介导PDGFRβ Y692的去磷酸化，正反馈调节PDGF-BB/PDGFRβ信号的级联激活，诱导VSMC的迁移、增殖和去分化，从而加重损伤诱导的小鼠颈动脉内膜新生过程；而PDGFRβ Y692作为PDGFRβ的新的内源性自抑制信号，可能是血管再狭窄等疾病治疗的新的干预靶点。

天津医科大学总医院天津市内分泌研究所马倩楠助理研究员和天津医科大学医学生理学专业何雪博士研究生为论文第一作者。天津医科大学病理生理学系何金龙教授、朱毅教授以及天津医科大学总医院天津市内分泌研究所刘铭教授为本文通讯作者。该课题是与天津医科大学张锴教授以及香港大学深圳医院的魏民新教授和苏超教授合作共同完成，并得到国家自然科学基金重点项目以及科技部重点研发计划等项目的支持。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51881-x