靶向ADORA2A-cAMP-CREB1-RUNX2信号轴抑制血管平滑肌细胞成骨分化以减轻血管钙化

本研究针对慢性肾脏病(CKD)中血管钙化(VC)缺乏有效防治策略的难题，聚焦腺苷A2A受体(ADORA2A)在血管平滑肌细胞(VSMCs)成骨分化中的作用机制。通过体内外实验证实ADORA2A通过cAMP/CREB1/RUNX2信号轴驱动VC进程，其基因缺失或药物拮抗可显著缓解钙化，为CKD相关心血管病变提供了新的治疗靶点。

血管钙化（Vascular Calcification, VC）是慢性肾脏病（Chronic Kidney Disease, CKD）患者心血管事件发生和死亡的主要危险因素。随着肾功能进行性下降，血管壁中钙盐异常沉积，导致血管弹性降低、僵硬度增加，最终引发心血管并发症。目前临床尚缺乏有效阻止或逆转VC的手段，其核心机制在于血管平滑肌细胞（Vascular Smooth Muscle Cells, VSMCs）在病理刺激下向成骨样细胞转分化。这一过程涉及多种信号通路和转录因子激活，其中Runt相关转录因子2（RUNX2）作为成骨分化的关键调控因子，其表达上调可驱动VSMCs表达碱性磷酸酶（ALPL）、骨钙素（BGLAP）等成骨标志物，促进基质矿化。然而，调控RUNX2上游信号通路的分子靶点尚未完全阐明。

腺苷（Adenosine）是一种内源性嘌呤核苷，通过与其G蛋白偶联受体（GPCRs）结合参与心血管稳态调节。腺苷A_2A受体（ADORA2A）在血管细胞中高表达，既往研究提示其与炎症、纤维化等病理过程相关，且全基因组关联分析（GWAS）发现ADORA2A基因座与冠状动脉疾病存在显著关联。但ADORA2A是否直接参与VSMCs成骨分化及VC进展，其具体机制仍有待揭示。

为此，研究团队在《Pharmacological Research》上发表论文，系统探讨了ADORA2A在VC中的作用及机制。研究人员首先通过生物信息学分析发现，CKD小鼠主动脉中Adora2a mRNA表达显著上调。在临床样本中，缺血性胫动脉钙化区域ADORA2A蛋白表达明显升高。在体外实验中，采用人主动脉平滑肌细胞（HASMCs）和小鼠主动脉平滑肌细胞（MASMCs）成骨诱导模型，发现ADORA2A表达随成骨分化进程逐渐上升，提示其与VC密切相关。

为明确ADORA2A的功能，研究者运用了多种关键技术方法：通过siRNA干扰和腺病毒过表达在细胞水平进行功能增益与缺失实验；构建全身性Adora2a基因敲除（Adora2a^-/-）及VSMC特异性敲除（Adora2a^∆VSMC）小鼠模型；采用5/6肾切除联合高磷饮食和胆钙化醇注射建立CKD相关VC动物模型；使用ADORA2A选择性拮抗剂KW6002进行药物干预；通过染色质免疫共沉淀（ChIP）和实时定量PCR（qPCR）等技术分析转录调控机制。

3.1. ADORA2A在人和小鼠钙化血管组织中表达上调

在CKD小鼠主动脉及人缺血性胫动脉钙化区域，ADORA2A蛋白表达显著增加，且与成骨标志物RUNX2、BGLAP等表达正相关。体外实验显示，成骨诱导条件下HASMCs中ADORA2A mRNA和蛋白水平均明显上升。

3.2. ADORA2A调控VSMCs成骨分化

在HASMCs中敲低ADORA2A可显著减少钙结节形成和ALPL活性，降低RUNX2、BGLAP、COL1A1等成骨基因表达；而过表达ADORA2A则促进成骨分化。在MASMCs中，Adora2a缺失同样抑制成骨诱导后的钙沉积。

3.3. VSMC特异性敲除Adora2a缓解CKD小鼠VC

在VSMC特异性Adora2a敲除小鼠中，CKD诱导的主动脉钙化程度显著减轻，血管壁结构破坏得到改善，成骨标志物表达下降，而血清钙、磷水平未受影响，表明ADORA2A在VSMCs中直接驱动VC进程。

3.4. CREB1介导ADORA2A促VC作用

机制上，ADORA2A激活cAMP/PKA通路，促进CREB1磷酸化。敲低CREB1可逆转ADORA2A过表达引发的成骨分化增强，说明CREB1是ADORA2A下游关键效应分子。

3.5. ADORA2A通过CREB1增强RUNX2转录

生物信息学预测及ChIP实验证实，CREB1可直接结合RUNX2启动子区域。ADORA2A过表达促进CREB1与RUNX2启动子结合，增加RUNX2转录活性；而腺苷酸环化酶抑制剂SQ22536可阻断该效应。敲低RUNX2能有效抑制ADORA2A过表达导致的成骨分化和钙化。

3.6. 全身性Adora2a敲除及KW6002干预抑制VC

在离体主动脉环培养及CKD小鼠模型中，Adora2a缺失或KW6002处理均显著减轻血管钙化，降低成骨标志物表达。尤其值得注意的是，KW6002在已形成钙化的主动脉环中仍能延缓VC进展，提示其治疗潜力。

4. 讨论与结论

本研究首次揭示ADORA2A在VC中的关键作用：在CKD等病理状态下，血管局部ADORA2A表达上调，通过激活cAMP/PKA/CREB1信号轴，增强RUNX2转录活性，驱动VSMCs成骨分化及钙盐沉积。遗传学删除ADORA2A或药物拮抗其活性均可有效缓解VC。值得注意的是，临床已批准的ADORA2A拮抗剂KW6002在动物模型中展现出良好抗钙化效果，且既往临床研究提示其安全性较高，为转化应用提供可能。

该研究不仅阐明了ADORA2A在VC中的新机制，也为CKD患者心血管并发症的防治提供了新靶点。未来针对ADORA2A-cAMP-CREB1-RUNX2信号轴的干预策略，有望成为延缓甚至逆转VC的有效手段。