人类表型组研究院刘新华、昌军研究员团队近日在Redox Biology期刊上发表题为“Hypobaric hypoxia-driven energy metabolism disturbance facilitates vascular endothelial dysfunction”的论文。该工作借助环境模拟舱平台联合多组学研究，揭示了低压低氧环境下能量代谢紊乱与内皮功能障碍的联系，并深入探究了分子机制，为研究缺氧介导的内皮功能障碍提供了新思路。
高原病（mountain sickness）是由平原进入高原（海拔3000米以上，对机体产生明显生物效应的地区），由于对低氧环境的适应能力不全或失调而发生的综合征。为保障高原旅游和支边人员的身体健康等重大需求，阐明高原发病过程中机体生理、生化变化规律和机制、发现新靶标、并研制新型预防或治疗药物具有重要意义。
刘新华团队利用环境模拟舱平台对机体稳态及急慢性高原病开展跨尺度多维度研究，发现缺氧介导内皮功能障碍和能量代谢紊乱，进一步通过靶向代谢组学、转录组学和细胞能量代谢检测发现，缺氧导致内皮细胞糖酵解增加，氧化磷酸化降低。通过使用不同靶向药物抑制内皮细胞糖酵解通量可以缓解缺氧导致的内皮功能障碍，揭示了丙酮酸-乳酸轴通过调节内皮细胞能量代谢介导缺氧引起的血管内皮功能障碍。发现缺氧产生的大量乳酸，使PKM2乳酸化抑制其降解，从而增强内皮细胞能量代谢紊乱，加剧内皮功能障碍；而靶向丙酮酸-乳酸轴的调节可以维持糖酵解和氧化磷酸化之间的平衡，以保护血管内皮功能，该团队也利用高原环境模拟舱平台在体内对分子机制进行了验证。
该研究具有重要的临床意义，为维持血管功能稳定性，预防高原和病理性缺氧相关的血管疾病提供了新的思路。
来源：人类表型组研究院
