外周动脉疾病（Peripheral Artery Disease, PAD）已成为全球范围内日益严峻的健康威胁。这种缺血性血管疾病主要由动脉粥样硬化引起，其特征是外周动脉发生狭窄或闭塞，导致下肢血流减少、氧气供应不足，目前全球已有超过 2 亿人受到影响。随着疾病的进展，患者可能发展为危重肢体缺血（Critical Limb Ischemia, CLI），表现为静息痛，难愈合溃疡甚至肢体坏疽，截肢率及心血管死亡风险显著升高。然而，目前仍缺乏能够有效恢复血流并改善肢体功能的药物治疗方案。在探索新的治疗策略中，血管新生（angiogenesis）被视为极具潜力的方向。血管新生是机体应对缺血损伤的天然修复机制，通过从现有血管中长出新生血管来改善局部灌注和组织氧供。血管内皮细胞（Endothelial cells, ECs）在这一过程中发挥核心作用，它们最先感受到缺氧刺激并迅速做出反应，启动出芽、迁移和增殖，形成新的微血管网络，帮助恢复局部组织的氧稳态。尽管内皮细胞的适应性反应对血流恢复至关重要，但缺血诱导的血管新生究竟受到哪些分子机制调控，仍有待深入研究。

12月5日，我院曹春梅教授团队在缺血性血管疾病的机制研究和治疗探索方面取得重要进展，在美国心脏协会（AHA）主办的国际权威期刊Circulation Research（中科院一区，2024年影响因子16.2）发表题为“Endothelial SRSF1 Promotes Ischemia-Induced Angiogenesis via ATF3-KLF2-S1PR1 Pathway”的重要研究成果。该研究首次阐明了内皮细胞中的SRSF1（丝氨酸/精氨酸剪接因子1）介导了缺血诱导血管新生，为开发治疗外周动脉疾病等缺血性血管病变的新策略提供了重要线索。该研究发现缺血和缺氧可显著诱导内皮细胞中SRSF1的积累，而SRSF1的缺失会严重损害血液灌注恢复和新血管形成。同时揭示了SRSF1通过调控ATF3（激活转录因子3）的前体mRNA（pre-mRNA）剪接，促进具有活性的全长ATF3生成，从而抑制KLF2（Krüppel样因子2）及其下游S1PR1信号传导，增强内皮细胞的血管新生能力。进一步发现临床常用药物前列地尔能够激活这一SRSF1-ATF3-KLF2-S1PR1信号通路，提示SRSF1是极具前景的治疗靶点，有望改善缺血组织的血流恢复。本研究也是曹春梅教授课题组继 2017 年在 Nature Communications 发表 SRSF1 在增生性血管疾病中调控血管平滑肌细胞增殖作用之后，对 SRSF1 新功能的又一关键发现。

SRSF1在缺血和缺氧条件下的内皮细胞中显著上调

研究者首先以临床问题驱动研究，对缺氧培养的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）、经VEGF 刺激的 HUVECs、 以及小鼠缺血后肢肌肉进行蛋白质组学分析，逐层筛选出缺血/缺氧反应相关蛋白。在缺氧条件下共有 184 种蛋白上调，其中 32 种同时在 VEGF 处理中上调；进一步与小鼠后肢缺血模型的数据交叉比对，最终锁定 7 种共同上调的候选蛋白，其中 SRSF1 的变化最为显著。随后，在小鼠模型中证实，缺血 14 天后腓肠肌及其分离出的内皮细胞中 SRSF1 mRNA 与蛋白水平均明显升高；在人类外周动脉疾病患者的蛋白质组数据和血管组织免疫染色中，SRSF1 同样显著上调。这一发现为理解缺血性疾病的分子机制提供了新的切入点。

内皮细胞中上调的SRSF1是缺血后血管新生的关键驱动因子

为了确定SRSF1在缺血诱导血管新生中的功能，研究采用了基因敲除（loss-of-function）和过表达（gain-of-function）的实验策略。在小鼠缺血模型中，研究者通过构建内皮特异性敲除小鼠（Srsf1 endo-/-），发现SRSF1 缺失会显著削弱后肢缺血（hindlimb ischemia, HLI）术后血流恢复，并导致新生毛细血管、侧支血管及小动脉的密度下降，同时巨噬细胞等免疫细胞募集减少，进一步阻碍血管重建。体外实验中，在 HUVECs 中敲低 SRSF1 会显著损害内皮细胞的管腔形成、出芽和迁移能力。相反，在缺血肌肉中通过腺病毒过表达 SRSF1 时，在小鼠后肢缺血模型中，血流恢复明显加速，新生血管密度显著增加；在体外，SRSF1 过表达同样增强了内皮细胞的血管新生能力。这些结果提示，内皮细胞的SRSF1是缺血诱导血管新生过程中的关键驱动因子。

SRSF1通过调控ATF3-KLF2-S1PR1信号通路发挥促血管新生作用

为阐明SRSF1促进血管新生的分子机制，研究者进行了深入的转录组学和分子生物学分析。RNA-seq可变剪接（alternative splicing）分析显示, 作为经典剪接因子的 SRSF1，其过表达在HUVECs中显著改变了数千个剪接事件，其中ATF3被确证为SRSF1的一个直接调控靶点。eCLIP-seq和RNA pull-down实验证实，SRSF1能直接结合到ATF3前体mRNA的外显子E上的两个特定位点；这种结合促进了外显子D的跳跃，增加了全长ATF3转录本的生成，同时减少了截短型ATF3Δzip2的表达。

该研究进一步通过体内外功能实验验证了ATF3的关键作用。内皮特异性敲除 ATF3 的小鼠（Atf3 endo-/-）表现出与 Srsf1 内皮敲除小鼠相同的血管新生缺陷；并且在ATF3缺失的情况下，即使过表达 SRSF1 也无法恢复血管重建能力，证明 ATF3 是 SRSF1 促血管新生作用中不可或缺的下游介质。在体外的 HUVECs 实验中，敲低 ATF3 也会削弱 SRSF1 过表达带来的管腔形成增强效应，并逆转其对KLF2-S1PR1信号的抑制。

全长 ATF3 随后作为转录抑制因子，直接结合并抑制 KLF2 启动子的活性，使 KLF2 表达显著下降。由于 KLF2 是 S1PR1 的主要转录激活因子，KLF2 的降低进一步导致S1PR1 表达减少，从而解除了对血管新生的抑制。这些实验结果揭示了 SRSF1 通过调控 ATF3 的可变剪接，进而启动 ATF3–KLF2–S1PR1 信号链，从而促进血管新生的分子机制。

前列地尔（Alprostadil）通过激活SRSF1信号通路促进血管新生

为了探索潜在的治疗药物，研究者利用 Connectivity Map 数据库筛选小分子化合物，发现前列地尔可显著上调内皮细胞中 SRSF1 的表达，并促进ATF3上调、KLF2下调，从而启动促血管新生的分子级联反应。在小鼠后肢缺血模型中，前列地尔治疗显著改善血流恢复并增强毛细血管形成。当 SRSF1 或 ATF3 在内皮中特异性敲除后，前列地尔的促血管新生作用显著减弱，证明其作用依赖完整的 SRSF1–ATF3 通路。研究还提示前列地尔可能通过提高缺氧诱导因子 HIF1A 的表达来激活 SRSF1 的转录。这些结果不仅揭示了前列地尔新的作用机制，也为开发基于 SRSF1 的促血管再生策略提供了重要线索。

综上，该研究系统揭示了一条在缺血状态下驱动血管新生的全新分子通路：SRSF1-ATF3-KLF2-S1PR1。缺血/缺氧诱导内皮细胞SRSF1表达上调，SRSF1通过调控ATF3的可变剪接促进其功能性全长蛋白的生成，进而抑制抗血管新生的KLF2-S1PR1信号通路，最终促进血管新生。该发现不仅深化了对病理性血管新生调控机制的理解，也为治疗外周动脉疾病等缺血性血管病变提供了新的潜在靶点。同时，该研究还为临床药物前列地尔的促血管新生作用提供了新的机制解释。

该研究得到国家自然科学基金项目（批准号：82030010、U22A20268）资助。首都医科大学附属北京友谊医院曹春梅教授为文章的通讯作者，朱文婷博士和谢宁博士为文章的第一作者。此外，本工作获得了北京大学医学部崔庆华教授，首都医科大学附属北京友谊医院心血管中心李明阳博士、心血管中心化冰博士、病理科毕阔医师，中国科学院俞洋教授，浙江大学余路阳教授等的大力支持与帮助。

（临研所）