干细胞及微小RNAs治疗肺纤维化的研究进展

肺纤维化是一种严重危害人类健康的呼吸系统常见并发症,是各种不同病因的肺间质疾病的最后共同结果。其严重影响人体呼吸功能,且随着病情和肺部损伤的加重,患者呼吸功能不断恶化,其发病率和死亡率逐年增加。干细胞作为一种具有自我复制能力的多潜能细胞,近年研究发现其与微小RNAs在治疗肺部疾病中均具有重要作用,了解干细胞及微小RNAs与肺纤维化治疗之间的关系具有重要意义。本文将主要介绍几种干细胞及微小RNAs治疗肺纤维化的相关作用机制,此综述结果将为预防和治疗肺纤维化提供新的研究方向。     

AdTGF-β1223/225气管内注射制备大鼠肺间质纤维化动物模型

目的观察TGF-β1基因过表达诱发大鼠肺间质纤维化动物模型的组织病理学变化.方法成年健康SD大鼠30只,随机分为空白对照组10只,模型组10只和空载体对照组10只,其中对模型组大鼠气管内一次性注射携带TGF-β1基因腺病毒载体(AdTGF-β1 223/225,1×109 pfu,0.4 mL),空白对照组大鼠气管内注射等量的生理盐水,空载体对照组大鼠气管内注射等量的腺病毒空载体.结果一次性肺气管内注射 AdTGF-β1 223/225可造成肺急性炎症和肺间质纤维化,而对照(腺病毒空载体)并不引起相应的变化.结论肺组织局部分泌的细胞因子TGF-β1可以单独诱发肺间质纤维化.     

肺纤维化分子治疗靶点的研究进展

肺纤维化(pulmonary fibrosis, PF)是临床常见的一种慢性进行性呼吸系统疾病,以中晚期出现肺组织的纤维化为病变特征。由于肺纤维化病因复杂,其发病机制至今仍不明确,这也成为该疾病治疗的最大难点,并且由于该病的高死亡率,寻求有效的治疗方法迫在眉睫。随着现代分子生物学技术的广泛应用以及对该疾病的发生机制和病理生理变化研究的不断深入,发现AMPK、mTOR和JNK等相关信号通路以及ECM沉积和氧化应激等在肺纤维化发病机制中起着重要作用。因此,针对这些通路中的相关分子的靶点治疗将成为肺纤维化治疗的新趋势。本文旨在对肺纤维化治疗相关的细胞因子以及micro RNA分子靶点研究进展做一总结,为防治肺纤维化提供新的理论依据,同时为临床诊疗提供参考。     

外泌体miRNA的生物学功能及其在肺纤维化疾病中的调控作用

外泌体是一种微型纳米级细胞外囊泡,由于能够直接参与细胞间信息的传递和物质的运输,被认为是细胞间通讯、免疫调节、疾病诊断和预后循环生物学标志物的重要载体,其携带的核酸和蛋白质等内含物能够影响受体细胞的生理状态.作为一种内源性非编码微小RNA,microRNA (miRNA)对疾病诊断和治疗有着重要的研究价值,有大量证据表明该类分子对肺部疾病的发病进程起着控制调节作用.本文聚焦于近年来细胞外泌体来源miRNA的生物学特性和功能领域,综述了近年来生物医学研究中的热点分子外泌体miRNA在肺部疾病尤其是肺纤维化中调控功能和机制的研究,因此不仅能为肺纤维化疾病的诊断提供新的标志物分子,并且还能够为肺纤维化的外泌体干预治疗建议新的干预策略.     

GSK3β/eEF2K信号通路对小鼠肺纤维化过程的影响*

目的: 探讨糖原合成酶激酶-3(GSK3β)/真核延伸因子激酶2(eEF2K)信号通路对肺纤维化进程的影响,为临床治疗肺纤维化寻找新的思路。方法: 采用一次性气管注射法构建C57BL/6雄性小鼠博莱霉素肺纤维化模型,造模14 d后将动物分成模型组、阴性抑制组与抑制组(n=5),另设空白组不作处理。抑制组使用腹腔注射TDZD-8(4 mg/kg),阴性抑制组腹腔注射二甲基亚砜(DMSO)溶液,28 d后处死采集指标。采用苏木精-伊红染色法检测小鼠肺脏病变情况;试剂盒水解法检测肺组织中羟脯氨酸(Hyp)的含量;采用Western blot法检测肺脏中GSK3β、磷酸化GSK3β(p-GSK3β)、eEF2K、p-eEF2K(Ser70)、p-eEF2K(Ser392)、p-eEF2K(Ser470)、基质金属蛋白酶-2前体蛋白(pro-MMP-2)、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)蛋白表达水平,使用免疫组织化学法检测肺脏中MMP-2、胶原蛋白I(Col I)、胶原蛋白Ⅲ(Col Ⅲ)、α-平滑肌蛋白(α-SMA)的表达。结果: 与空白组相比,模型组中GSK3β、p-GSK3β、p-eEF2K(Ser70)、p-eEF2K(Ser392)、p-eEF2K(Ser470)、pro-MMP-2、MMP-2、Col I、Col Ⅲ、α-SMA蛋白表达水平升高,eEF2K蛋白表达水平降低(P＜0.05);与模型组相比,抑制组GSK3β、p-GSK3β、p-eEF2K(Ser70)、p-eEF2K(Ser392)、p-eEF2K(Ser470)、pro-MMP-2、MMP-2、Col I、Col Ⅲ、α-SMA蛋白表达降低,eEF2K蛋白表达升高(P＜ 0.05)。结论: GSK3β能通过Ser70、Ser392、Ser470这3个位点磷酸化激活eEF2K,增加纤维化指标含量,促进肺纤维化形成,加重肺组织病变。     

异钩藤碱调控ERK/p27^(Kip1)信号通路改善博莱霉素诱导的小鼠肺纤维化CSCD

基于细胞外调节蛋白激酶1/2(ERK1/2)、p27^(Kip1)信号通路探究异钩藤碱(isorhynchophylline,IRN)对博莱霉素(bleomycin,BLM)诱导的小鼠肺纤维化(pulmonary fibrosis,PF)的作用及机制。C57BL/6J小鼠48只,随机正常组、BLM组、BLM+IRN(10、20 mg/kg)两个剂量组,每组12只。气管注射BLM(5000 U/kg)诱导PF小鼠模型,造模后连续灌胃给药21天。HE和Masson染色观察肺组织病理变化及胶原沉积情况。免疫组化检测肺组织α-平滑肌肌动蛋白(alpha-smooth muscle actin,α-SMA)的表达。体外培养小鼠原代肺成纤维细胞,实验设对照组、转化生长因子-β1(transforming growth factor-beta 1,TGF-β1)(10 ng/mL)组和TGF-β1+IRN(5、10、20μmol/L)三个剂量组。EdU掺入法和流式细胞术检测细胞增殖,Transwell观察细胞的迁移能力。RT-qPCR检测肺组织或肺成纤维细胞TGF-β1、collagen I和α-SMA mRNA的表达。Western blot检测肺组织和(或)肺成纤维细胞TGF-β1、collagen I、α-SMA、p-ERK1/2,p27^(Kip1)、CDK2和Cyclin E1的蛋白水平。动物实验结果显示,与BLM组相比,不同剂量IRN均能明显减轻肺组织结构的损伤、降低炎症细胞的浸润和胶原的沉积;此外,IRN不同程度地降低肺组织TGF-β1、collagen I和α-SMA mRNA和蛋白的表达;同时,IRN还抑制了肺组织ERK1/2的磷酸化、上调p27^(Kip1)和下调CDK2和Cyclin E1的蛋白表达。细胞实验结果显示,与TGF-β1组相比,不同剂量IRN能够明显抑制TGF-β1诱导的肺成纤维细胞增殖、显著降低细胞迁移能力;明显降低TGF-β1诱导的collagen I和α-SMA mRNA和蛋白的表达,同时降低ERK1/2的磷酸化水平、上调p27^(Kip1)和下调CDK2和Cyclin E1的蛋白表达。以上结果表明IRN可能通过抑制ERK1/2信号通路、上调p27^(Kip1)的表达而抑制了肺成纤维细胞向肌成纤维细胞的转化,从而减轻了BLM诱导的PF。     

炙甘草汤通过抗氧化抑制博莱霉素诱导的小鼠肺纤维化

摘要 目的：探讨炙甘草汤对特发性肺纤维化（Idiopathic pulmonary fibrosis,IPF）小鼠纤维化相关指标的影响,挖掘炙甘草汤治疗IPF的机制。方法：将60只SPF级ICR小鼠随机分为空白组、模型组、吡菲尼酮组和炙甘草汤组,除空白组外,其余组采用气管滴注博莱霉素（5 mg/kg)方法复制IPF小鼠模型,并给予相应的药物治疗。空白组和模型组小鼠灌胃生理盐水,吡菲尼酮组和炙甘草汤组小鼠分别灌胃吡菲尼酮(50 mg/kg)和炙甘草汤（25.4 g/kg）,各组均连续给药4周后取材,记录各组小鼠的死亡情况,计算各组肺系数;观察肺组织切片病理变化;碱水解法检测肺组织羟脯氨酸（HYP）含量;比色法检测肺组织丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性;免疫组化、荧光定量PCR检测α-SMA、COL1A蛋白和mRNA的表达水平。结果：炙甘草汤组小鼠死亡数减少,肺系数显著降低（P＜0.01）,炎性细胞浸润和胶原沉积面积大量减少,肺泡结构逐渐修复,HYP、MDA含量降低（P＜0.01）,SOD活性（P＜0.05）和GSH-Px活性（P＜0.01）显著增强;α-SMA、COL1A蛋白和mRNA表达均降低（P＜0.01）。结论：炙甘草汤通过抑制氧化应激反应,从而抑制成纤维细胞活化,减少细胞质基质沉积,从而减缓IPF疾病进程。     

Wnt/beta-catenin信号通路关键因子在放射性肺纤维化中的作用

目的：观察直线加速器X射线照射对人肺成纤维细胞(HLFs)Wnt/beta-catenin 信号通路关键信号因子的影响并探讨其意义。方 法：HLFs分别经直线加速器0Gy、5Gy、8Gy X线照射后,MTT 比色法检测其增殖活性,筛选合适照射剂量。人肺成纤维细胞分为 照射组(R 组)和正常对照组(C 组),R 组经直线加速器X射线,5 Gy 照射24 h后,免疫荧光检测成纤维细胞alpha-SMA表达,Western blot检测成纤维细胞中GSK-3beta、p-GSK-3beta表达。结果：X 线5 Gy照射剂量可使人肺成纤维细胞增殖活力增强,较0 Gy、8 Gy增 殖曲线明显。照射组人肺成纤维细胞形态较正常组有明显差异。照射组人肺成纤维细胞琢-SMA,p-GSK-3beta表达水平升高, p-GSK-3beta/GSK-3beta比值升高,与正常对照组比较均有统计学意义(P<0.05)。结论：Wnt/beta-catenin 信号通路在放射性肺损伤的发生 发展中起调控作用,可能为放射性肺纤维化的治疗提供了新视角。     

己酮可可碱对肺纤维化大鼠MMP-2和TIMP-1表达的影响

目的观察己酮可可碱(pentoxifylline, PTX)对博来霉素致肺纤维化大鼠肺组织基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2)和基质金属蛋白酶组织抑制剂1(tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1)表达的影响,初步探讨其抗肺纤维化的作用机制.方法 SD大鼠36只,随机分为模型组、治疗组和对照组.模型组和治疗组气管内注射博来霉素诱导肺纤维化,对照组在相同条件下给予生理盐水.第二天起治疗组大鼠腹腔给予己酮可可碱6mg/kg.d,其余两组相同条件下给予生理盐水.治疗的第7d和28d,处死动物取出肺组织,用RT-PCR和免疫组化ABC法观察各组鼠肺组织MMP-2和TIMP-1表达的变化. 结果与模型组比较,治疗组经PTX作用的第7d和28d肺组织中MMP-2和TIMP-1 mRNA的基因转录均有减少,MMP-2 mRNA表达分别降低33.4%和35.5%(P＜0.001),TIMP-1 mRNA表达分别降低25.3%和33.0%(P＜0.05).免疫组化结果则显示,PTX作用的第7d和28dMMP-2分别较模型组降低30.7%和41.7%(P＜0.05),TIMP-1分别降低13.1%和19.8%(P＜0.05).结论 PTX对肺纤维化不同时期肺组织中MMP-2和TIMP-1的表达均有一定程度的降低作用,其可能通过调整MMP-2和TIMP-1比值使其趋于平衡,从而延缓甚至抑制纤维化的进程.     

虫草提取物对肺纤维化小鼠的抗氧化作用研究

目的：探讨虫草提取物对小鼠肺纤维化过程中脂质过氧化的影响。方法：昆明种小鼠144只,随机分为假手术组、模型组、虫草提取物高、中、低剂量组和醋酸泼尼松组,每组24只。除假手术组外其余各组小鼠采用气管内一次性滴注盐酸博莱霉素,假手术组小鼠气管内一次性滴注等体积生理盐水。造模后第二天开始给药,假手术组和模型组分别灌服等体积的生理盐水。各组动物于7,14,28d随机处死8只,分别观察各组小鼠肺系数、肺组织羟脯氨酸（HYP）、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性及血清中MDA的含量和SOD的活性,并取固定部位肺组织做病理组织学检查。结果：虫草提取物能明显降低肺纤维化小鼠肺系数和肺组织HYP的含量,并可提高血清和肺组织中SOD的活性,降低血清和肺组织中MDA的含量。病理组织学检查表明,虫草提取物明显改善实验性小鼠肺纤维化。结论：虫草提取物对小鼠肺纤维化具有一定的干预作用,其机制可能与抗脂质过氧化有关。