肺纤维化病程进展迅速,致死率高,至今尚无有效的早期诊断及治疗手段。肺微血管内皮细胞(pulmonary microvascular endothelial cells, PMVECs)可通过多种方式促进肺纤维化的发展,其促纤维化功能的产生伴随有细胞增殖、分化及功能表型的异常,而PMVECs的增殖、分化及表型变化受到Jagged1/Notch信号通路的调节。因此,本实验拟采用细胞免疫组化、Western Blot、siRNA干涉、细胞转染等方法,比较分析7天及14天时,生理盐水组、博莱霉素(Bleomycin,BLM)组大鼠PMVECs 表面Jagged1的表达水平,并进一步探讨Jagged1/Notch信号通路对于BLM大鼠PMVECs增殖、分化及细胞表型变化的调节机制及其与肺纤维化发生的关系,为早期诊断、早期干预肺纤维化的实验研究提供一个全新的领域。
pulmonary fibrosis;PMVECs;Notch;NF-ΚB;α-SMA
本研究旨在探讨BLM诱导的大鼠肺纤维化过程中肺微血管内皮细胞(PMVECs)的表型异常,以及Jag1/Notch1信号途径是否参与了PMVECs 分化异常的调节,试图寻找早期诊断、阻断肺纤维化的分子靶点。本课题基本按研究计划如期进行,现研究证实1、BLM诱导的大鼠肺纤维化过程中,PMVECs表型特征发生变化,胞浆中出现α-SMA蛋白的表达,提示该病程中PMVECs获得了EndoMT的分化潜能,这是PMVECs参与肺纤维化病理过程的直接证据;2、BLM诱导的大鼠肺纤维化过程中,PMVECs的Notch信号相关分子表达水平发生了显著变化,即受体Notch1及配体Jag1表达上调,而另一配体DLL4及Notch信号的下游因子Hes1的表达下调,提示PMVECs中过表达的受体Notch1与过表达的配体Jag1相结合,不仅抑制了另一配体DLL4的表达,而且还通过下调下游因子Hes1的表达抑制了经典的Notch信号通路,从而抑制了Notch信号对PMVECs增生的调控作用,最终导致PMVECs出芽、成熟障碍,表型分化异常;3、Jag1/Notch1信号分子参与了BLM鼠PMVECs向EndoMT的转分化过程。siRNA及质粒转染实验表明,BLM鼠PMVECs中a-SMA蛋白的表达随细胞内Notch1及Jag1蛋白表达的降低而下调,正常对照组鼠PMVECs中a-SMA蛋白的表达则随细胞内Jag1蛋白表达的增高而上调,而a-SMA蛋白的出现是PMVECs发生EndoMT的重要标志,因此本阶段实验为Jag1 介导的Notch信号通路参与了BLM诱导的大鼠肺纤维化病程中PMVECs向EndoMT的转分化提供了直接证据;4、BLM鼠PMVECs中NF-κB蛋白的表达较正常对照组明显增高,但可随着Jag1蛋白表达的被干涉而下调,且与Jag1蛋白在实验组及对照组PMVECs中的表达趋势一致,提示 NF-κB,作为一种核转录因子,可能是Jag1/Notch1信号通路的下游调节因子,参考BLM鼠PMVECs中Notch信号下游因子Hes1(经典通路)下调的结果,我们有理由推测Jag1/Notch1信号可能通过上调NF-κB的表达来激活“非典型”Notch信号作用通路,从而诱导PMVECs转分化为EndoMT,发挥其促肺纤维化作用,这一假设有待于下一步实验证实。