肺表面活性物质(PS)合成不足是急性呼吸窘迫综合征( ARDS)的重要病理生理变化。申请者发现NMDA诱导的大鼠ARDS模型中,肺泡Ⅱ型上皮细胞(ATⅡ)的caveolin-1表达减少,同时伴有PS合成的减少,提示ATⅡ之caveolin-1的减少可能与PS的不足和肺损伤有关。目前未见相关报道。本项目设计首次在细胞水平观察ATⅡ之caveolin-1表达改变对PS合成的影响,明确Caveolin-1的下调与PS合成的关系,并在分子水平观察Caveolin-1对PS脂质成分合成的限速酶CTP:磷酸胆碱二胞苷酰基转移酶(CCT)的表达及活性的影响,探讨核因子κB的激活以及MAPK, NOS等在caveolin-1对CCT表达调节中的作用,初步揭示Caveolin-1表达下降影响PS合成的分子机制及有关信号途径,为进一步阐明ARDS的发病机制,并在此基础上研发新的治疗措施提供新的启迪。
caveolin-1;pulmonary surfactant;macrophage;cytokines;lung disease
肺表面活性物质(PS)功能紊乱与急性呼吸窘迫综合征(ARDS)等多种肺部疾病密切相关。Caveolin-1在肺泡上皮,肺泡巨噬细胞有表达。近年来虽然caveolin-1在一些肺脏疾病发生中的作用受到人们的重视,但在这些细胞中caveolin-1的具体功能仍不清楚。本研究在细胞水平验证了Caveolin-1下调可引起肺泡II型上皮细胞常用模型A549细胞的CCT酶(肺表面活性物质重要成分磷脂酰胆碱合成的关键酶)蛋白水平减少,同时检测到细胞核蛋白中P65减少,提示Caveolin-1减少可能通过NFκB有关的途径来下调CCT,减少PS的合成。巨噬细胞株RAW264.7的Caveolae功能阻断后,释放出来的IL-1β等细胞因子可以导致A549细胞的CCT减少。LPS处理RAW264.7后,产生的物质可导致A549细胞的Caveolin-1下调,同时CCT减少,IL-1β等因子的增多可能是机制之一。提示在与LPS有关的肺部疾病的发生发展中,巨噬细胞Caveolae有关的细胞因子的改变可以导致肺表面活性物质关键成分磷脂酰胆碱合成减少,参与肺损伤。本研究首次从细胞培养水平,揭示了Caveolin-1和PS系统之间的关系,开辟呼吸疾病防治研究的细胞及分子领域,为进一步揭示ARDS等呼吸疾病的发病机制奠定基础。