DOI: https://doi.org/10.1161/hypertensionaha.125.25881
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41636059
تاريخ النشر: 2026-02-04
المؤلف: Ankita Mitra وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث وعلاجات ارتفاع ضغط الدم الرئوي
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في دور ROR2، وهو مستقبل مرتبط بمسار استقطاب الخلايا المسطحة Wnt (PCP)، في سياق ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PAH) والخلل الوظيفي البطاني. أظهرت النتائج السابقة أن Wnt7a ضروري لتكوين الأوعية الدموية الرئوية، وأن غيابه مرتبط بـ PAH. تفترض الدراسة أن ROR2 ضروري للحفاظ على توازن الخلايا البطانية، وأن نقصه قد يعيق تكوين الأوعية، مما يؤدي إلى تفاقم PAH.
لاختبار هذه الفرضية، استخدم الباحثون نماذج فئران knockout محددة الخلايا البطانية لـ ROR2 (ROR2 ECKO) ونماذج الفئران من النوع البري (WT)، وقاموا بفحصها تحت ظروف طبيعية وظروف نقص الأكسجين المزمن من خلال تخطيط صدى القلب، وتقييمات الديناميكا الدموية، وقياسات شكل الرئة. بالإضافة إلى ذلك، تم تعديل خلايا البطانية الدقيقة الرئوية (PMVECs) من كل من الرئتين السليمة والمتأثرة بـ PAH باستخدام siRNA لـ ROR2 وبناءات لمزيد من التحليل الوظيفي والجزيئي. استخدمت الدراسة طرقًا قائمة على FRET لتقييم تنشيط الالتصاق البؤري وتوليد القوة، جنبًا إلى جنب مع تحليلات النسخ الجيني الجماعي والفردي لـ siROR2 PMVECs ورئتي ROR2 ECKO، لتوضيح الآليات الجزيئية التي تكمن وراء دور ROR2 في تكوين الأوعية وPAH.
مقدمة
تتناول مقدمة هذه الورقة البحثية ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PAH)، وهي حالة خطيرة تتميز بارتفاع ضغط الدم الرئوي وفشل القلب الأيمن، والتي تتسم بتغيرات هيكلية ووظيفية في شعيرات الرئة. تشمل هذه التغيرات زيادة تسرب الأوعية، وشكل غير طبيعي، وإعادة تشكيل. العلاجات الحالية لـ PAH غير كافية لأنها لا تمنع تقدم المرض أو تعزز تجديد الأوعية الدقيقة في الرئة. تعتبر الفهم المحدود للآليات الكامنة وراء الخلل الوظيفي البطاني الرئوي وتجديد الأوعية المتعطل عقبة كبيرة أمام تطوير علاجات فعالة.
يؤكد المؤلفون على أهمية فهم الآليات التنظيمية لتكوين الأوعية الرئوية، والتي تتضمن مرحلتين: انبثاق الأوعية وتأسيس الحاجز البطاني. يبرزون نتائجهم السابقة التي تشير إلى أن مسار Wnt/استقطاب الخلايا المسطحة (PCP)، وخاصة الليغاند Wnt7a، يعزز النشاط التكويني للأوعية في خلايا البطانية الدقيقة الرئوية (PMVECs) من خلال تعزيز إشارة VEGF. أحد المحاور الرئيسية لهذه الدراسة هو دور مستقبل Wnt ROR2، الذي تم تحديده كوسيط حاسم لإشارة Wnt7a في PMVECs. يفترض المؤلفون أن تنشيط ROR2 ضروري لتكوين الأوعية الرئوية وأن نقصه قد يساهم في تطور PAH. تشير نتائجهم إلى أن تعبير ROR2 ينخفض بشكل كبير في PMVECs المتأثرة بـ PAH والآفات الوعائية، وأن تقليل تعبيره يعطل سلامة الحاجز البطاني. يقترحون آلية جديدة حيث يقوم ROR2 بتنظيم تنشيط الإنتغرين بيتا 1 (ITGB1)، مما يضع ROR2 كمنظم رئيسي لتكوين الأوعية الرئوية ويقدم رؤى جديدة حول مسببات الخلل الوظيفي البطاني في PAH.
طرق
توضح قسم الطرق في الورقة البحثية المواد والتقنيات المستخدمة في الدراسة، مع التأكيد على أهمية القابلية للتكرار والشفافية في البحث العلمي. تتوفر وصف شامل للمواد الكيميائية، والأساليب، والاختبارات المستخدمة في البيانات التكميلية. يسمح هذا الحساب التفصيلي بفهم شامل للإجراءات التجريبية ويسهل تكرارها من قبل باحثين آخرين في هذا المجال.
النتائج
تشير النتائج إلى أن تقليل تعبير ROR2 يؤدي إلى زيادة تنشيط الإنتغرين بيتا 1 (ITGB1) وتغيرات كبيرة في هيكل السيتوك skeleton لخلايا البطانية الدقيقة الرئوية (PMVECs). يمكن أن يوجد ITGB1 في شكل غير نشط، حيث يكون موقع ارتباطه بالليغاند مخفيًا، أو في شكل نشط، يتميز بنطاق خارجي ممتد يسمح بالوصول إلى الليغاند. يتأثر تنشيط ITGB1 بمكونات المصفوفة خارج الخلوية، مثل الفيبرو نكتين، والقوى الميكانيكية التي تؤثر على الهيكل الخلوي.
في التجارب، أظهرت PMVECs الضابطة مزيجًا من ITGB1 النشط وألياف الإجهاد الأكتينية المنظمة، بينما أظهرت PMVECs مع تقليل ROR2 (siROR2) تنشيطًا واسع النطاق لـ ITGB1 وتجمع ألياف الأكتين حول الالتصاقات البؤرية (FAs)، مما يشير إلى تفاعل أقوى بين ITGB1 والهيكل الخلوي الأكتيني. لوحظت أنماط مماثلة في PMVECs من نماذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PAH)، والتي أظهرت أيضًا كثافة عالية من FAs وانخفاض في تعبير VE-cadherin. أكدت الصور المجهرية التداخلية انتشار ITGB1 النشط في آفات الأوعية الدموية لـ PAH وفي الأوعية المعاد تشكيلها من فئران knockout لخلايا البطانية ROR2 (ECKO). بالإضافة إلى ذلك، كشفت تسلسلات RNA أحادية الخلية أن أعلى مستويات تعبير ITGB1 كانت موجودة في مجموعات خلايا بطانية معينة داخل رئتي ROR2 ECKO مقارنةً بالضوابط من النوع البري.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في الورقة البحثية الضوء على الدور الحاسم لـ ROR2 في وظيفة الخلايا البطانية وآثاره على ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PAH). استخدمت الدراسة نماذج الفئران C57BL/6J ROR2 flox/flox وVE-Cadherin (PAC)-CreERT2 لإنشاء نماذج knockout محددة الخلايا البطانية لـ ROR2 (ROR2 ECKO). تشير النتائج إلى أن نقص ROR2 يؤدي إلى زيادة ضغط الدم الانقباضي في البطين الأيمن (RVSP) وإعادة تشكيل البطين الأيمن تحت ظروف نقص الأكسجين، مما يشير إلى أن ROR2 ضروري للحفاظ على سلامة الأوعية الدموية الرئوية. كشفت التحليلات الشكلية عن إعادة تشكيل وعائي كبير وتصلب في فئران ROR2 ECKO، مع تغييرات في مجموعات خلايا البطانية وملفات التعبير الجيني المرتبطة بتكوين الأوعية وديناميات الهيكل الخلوي.
توضح الدراسة أيضًا الآليات التي ينظم بها ROR2 سلامة الحاجز البطاني، مع التركيز على تفاعله مع الإنتغرينات، وخاصة ITGB1. كان نقص ROR2 مرتبطًا بزيادة تنشيط الإنتغرين واضطراب ديناميات الالتصاق البؤري، مما أدى إلى خلل وظيفي بطاني. تفترض الأبحاث أن استعادة تعبير ROR2 يمكن أن تحسن من اضطراب الحاجز البطاني وتحسن من توازن الأوعية الدموية في PAH. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية ROR2 في التصاق خلايا البطانية وتكوين الحاجز، مما يقترح مسارات علاجية محتملة لعلاج PAH من خلال استهداف مسارات إشارة ROR2.
DOI: https://doi.org/10.1161/hypertensionaha.125.25881
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41636059
Publication Date: 2026-02-04
Author(s): Ankita Mitra et al.
Primary Topic: Pulmonary Hypertension Research and Treatments
Overview
This research investigates the role of ROR2, a receptor associated with the Wnt planar cell polarity (PCP) pathway, in the context of pulmonary arterial hypertension (PAH) and endothelial dysfunction. Previous findings indicated that Wnt7a is vital for pulmonary angiogenesis, and its absence is linked to PAH. The study hypothesizes that ROR2 is essential for maintaining endothelial homeostasis, and its deficiency may hinder angiogenesis, thereby exacerbating PAH.
To test this hypothesis, the researchers utilized endothelial-specific ROR2 knockout (ROR2 ECKO) and wild-type (WT) mice, examining them under both normoxic and chronic hypoxic conditions through echocardiography, hemodynamic assessments, and lung morphometry. Additionally, pulmonary microvascular endothelial cells (PMVECs) from both healthy and PAH-affected lungs were manipulated using ROR2 siRNA and constructs for further functional and molecular analysis. The study employed FRET-based methods to evaluate focal adhesion activation and force generation, alongside bulk and single-cell transcriptomic analyses of siROR2 PMVECs and ROR2 ECKO lungs, to elucidate the molecular mechanisms underlying ROR2’s role in angiogenesis and PAH.
Introduction
The introduction of this research paper addresses pulmonary arterial hypertension (PAH), a severe condition marked by elevated pulmonary pressure and right heart failure, which is characterized by structural and functional changes in lung capillaries. These changes include increased vessel leakiness, abnormal morphology, and remodeling. Current therapies for PAH are inadequate as they do not prevent disease progression or promote the regeneration of lung microvessels. A significant barrier to developing effective treatments is the limited understanding of the mechanisms underlying pulmonary endothelial dysfunction and impaired vessel regeneration.
The authors emphasize the importance of understanding the regulatory mechanisms of lung angiogenesis, which involves two phases: angiogenic sprouting and endothelial barrier establishment. They highlight their previous findings that the Wnt/planar cell polarity (PCP) pathway, particularly the Wnt7a ligand, enhances angiogenic activity in pulmonary microvascular endothelial cells (PMVECs) by promoting VEGF signaling. A key focus of this study is the role of the Wnt receptor ROR2, identified as a critical mediator of Wnt7a signaling in PMVECs. The authors hypothesize that ROR2 activation is essential for pulmonary angiogenesis and that its deficiency may contribute to the development of PAH. Their findings indicate that ROR2 expression is significantly reduced in PAH-affected PMVECs and vascular lesions, and its knockdown disrupts endothelial barrier integrity. They propose a novel mechanism in which ROR2 modulates integrin beta 1 (ITGB1) activation, thereby positioning ROR2 as a master regulator of lung angiogenesis and offering new insights into the pathogenesis of endothelial dysfunction in PAH.
Methods
The Methods section of the research paper outlines the materials and techniques utilized in the study, emphasizing the importance of reproducibility and transparency in scientific research. A comprehensive description of the reagents, methodologies, and assays employed is available in the supplementary data. This detailed account allows for a thorough understanding of the experimental procedures and facilitates replication by other researchers in the field.
Results
The results indicate that ROR2 knockdown leads to the overactivation of integrin beta 1 (ITGB1) and significant alterations in the cytoskeletal architecture of pulmonary microvascular endothelial cells (PMVECs). ITGB1 can exist in either an inactive conformation, where its ligand-binding site is concealed, or an active conformation, which is characterized by an extended extracellular domain that allows ligand accessibility. The activation of ITGB1 is influenced by extracellular matrix components, such as fibronectin, and mechanical forces that affect the cytoskeleton.
In experiments, control PMVECs exhibited a mix of active ITGB1 and organized actin stress fibers, while PMVECs with ROR2 knockdown (siROR2) showed widespread ITGB1 activation and clustering of actin fibers around focal adhesions (FAs), indicating a stronger interaction between ITGB1 and the actin cytoskeleton. Similar patterns were observed in PMVECs from pulmonary arterial hypertension (PAH) models, which also displayed a high density of FAs and reduced VE-cadherin expression. Confocal imaging confirmed the prevalence of active ITGB1 in PAH vascular lesions and in the remodeled vessels of ROR2 endothelial cell knockout (ECKO) mice. Additionally, single-cell RNA sequencing revealed that the highest levels of ITGB1 expression were found in specific endothelial cell populations within ROR2 ECKO lungs compared to wild-type controls.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the critical role of ROR2 in endothelial function and its implications for pulmonary arterial hypertension (PAH). The study utilized C57BL/6J ROR2 flox/flox and VE-Cadherin (PAC)-CreERT2 mice to create endothelial cell-specific ROR2 knockout (ROR2 ECKO) models. Findings indicate that ROR2 insufficiency leads to increased right ventricular systolic pressure (RVSP) and right ventricular remodeling under hypoxic conditions, suggesting that ROR2 is essential for maintaining pulmonary vascular integrity. Morphometric analyses revealed significant vascular remodeling and muscularization in ROR2 ECKO mice, with alterations in endothelial cell populations and gene expression profiles linked to angiogenesis and cytoskeletal dynamics.
The study further elucidates the mechanisms by which ROR2 regulates endothelial barrier integrity, emphasizing its interaction with integrins, particularly ITGB1. ROR2 deficiency was associated with increased integrin activation and impaired focal adhesion dynamics, leading to endothelial dysfunction. The research posits that restoring ROR2 expression could ameliorate endothelial barrier disruption and improve vascular homeostasis in PAH. Overall, the findings underscore the importance of ROR2 in endothelial cell adhesion and barrier formation, suggesting potential therapeutic avenues for treating PAH by targeting ROR2 signaling pathways.