TGFβ1诱导肺泡上皮细胞间质转化
TGF-β 信号通路详解
TGF-β信号通路概述转化生长因子β信号通路是通过转化生长因子所介导的一系列信号传递的过程。
TGF-β信号通路在细胞和组织的生长、发育、分化中起关键作用,对细胞的增殖、细胞间质产生、分化、调亡,胚胎发育,器官的形成,免疫功能,炎性反应,创伤修复等有重要的调节作用。
1. TGF-β信号通路的过程:首先,TGF-βRⅡ需要自身磷酸化其氨基酸残基中Ser213、Ser409才能被激活,其后与TGF-βRⅡ相互作用并激活TGF-βRⅡ[1]。
在与TGF-β反应之后,TGF-βRⅡ也能发生酪氨酸残基的磷酸化[2],在不存在Ⅱ型受体的情况下,Ⅱ型受体无法独立与TGF-β结合。
被TGF-β活化的Ⅱ型受体磷酸化Ⅱ型受体的GS功能区(一个高度保守的甘氨酸及丝氨酸残基结构域),该区域在TGF-βRⅡ激酶活化中起着重要作用。
活化的Ⅱ型受体可以磷酸化其下游信号分子-受体活化的Smad2和Smad3。
Smad2和Smad3被SARA(smad-anchor for receptor activation)募集到Ⅱ型受体上。
被磷酸化的Smad2和Smad3接着与Smad4形成三聚体复合物,这一复合物可进入细胞核,在DNA结合辅助因子的帮助下与DNA上被称为Smad结合元件(Smad-binding element)的区域结合后诱导转录,从而调节细胞的增殖、分化、移行、凋亡。
完成转录之后,Smad复合物能够解离,磷酸化的R-Smads被细胞核内的磷酸酶(例如PPM1A /PP2C)脱去磷酸基,使这些R-Smads分子重新回到细胞质中,形成一个“Smad循环”[3]2.TGF-β1/Smads信号通路的影响因子:在生物体中,TGF-β信号通路受多种因素控制,如微环境条件[4] [5]、激素[6]、细胞因子和生长因子[7]、microRNAs(MiRNAs) [8]、长的非编码RNA[9]、磷酸化和去磷酸化激酶[3],泛素连接酶和去泛素酶[10]以及其他因子。
tgfβ1诱导细胞纤维化原理
tgfβ1诱导细胞纤维化原理TGFβ1是一种可溶性的胞外基质蛋白质,它是一种调节细胞增殖、分化和存活的重要因子。
在一系列疾病的发生和发展过程中,TGFβ1因其促进细胞增殖、纤维素合成、氨基酸蛋白酶抑制和细胞外基质(ECM)的重构而扮演着重要的角色,其中包括肝纤维化、肾小球肾炎、心血管疾病和结缔组织疾病等。
TGFβ1通过与其上游的细胞膜受体结合,激活其下游信号转导途径,进而调节基因表达及细胞功能。
信号途径通过TGFβ受体I和受体II的配对作用及某些三磷酸腺苷(ATP)结合酶的介导而被激活。
TGFβ特异性结合到受体II,然后激活受体I,从而促进Smad蛋白激酶的磷酸化,并激活其他的信号通路,如蛋白激酶A、钙离子通路、线粒体和核因子κB(NF-κB)等途径。
这些途径介导了TGFβ1对细胞的增殖、转化、迁移、凋亡、细胞外基质合成和纤维化等过程的调节。
在纤维化过程中,TGFβ1诱导了细胞外基质的合成和分泌。
这些细胞外基质主要是胶原和非胶原物质,其中包括纤维连接蛋白、透明质酸、弹性蛋白、大分子基质蛋白和糖蛋白等。
TGFβ1通过诱导基因转录和促进蛋白质合成来刺激细胞外基质合成。
TGFβ1还能够抑制氨基酸蛋白酶的表达和活性,从而导致基质蛋白的蓄积和沉积。
TGFβ1还能影响细胞黏附-去黏附分子,从而影响细胞-ECM相互作用的稳定性和机械特性。
在TGFβ1诱导的纤维化过程中,细胞的表型也发生了变化。
普遍认为,这些变化包括增殖、转化、巨噬细胞-纤维细胞转化以及细胞形态的改变。
增殖和转化既可以由不同细胞系的增殖,也可以由巨噬细胞-纤维母细胞的转化来引起,这些细胞具有合成和分泌胶原、纤维素和弹性蛋白的能力。
负责信号转导的Smad蛋白,特别是Smad2/3蛋白,也参与了TGFβ诱导的细胞纤维化过程。
TGFβ1是一个在细胞增殖、分化和存活中起重要作用的因子。
在纤维化过程中,TGFβ1通过诱导基因转录、P53信号熵途径的激活以及转换生长因子β1调节亚基家族中Smad蛋白的激活等途径,调控了细胞外基质合成和细胞表型,促进纤维素、胶原和弹性蛋白等物质的沉积和积累,从而引起组织或器官的纤维化。
转化生长因子-β1(TGF-β1)与肺纤维化研究的进展
转化生长因子-β1(TGF-β1)与肺纤维化研究的进展陈刚;余民浙【摘要】转化生长因子-β1(Transformating Growth Factorbetal,TGF-β1)是一种多功能的细胞因子,是由2条分子量为11Kd有112个氨基酸构成的单链通过二硫键结合而成的分子量为25Kd的多肽。
它在细胞的生长、分化、免疫调节、调节细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)合成及损伤后的修复方面发挥着重要的作用。
在哺乳动物中。
TGF—β家族有3个亚型TGF—β1、TGF-β2、TGF—β3,它们通过与相应的受体结合而发挥生物作用。
活化的TGF—β过度表达对肺、【期刊名称】《中国疗养医学》【年(卷),期】2007(016)001【总页数】3页(P3-5)【关键词】转化生长因子-β1;TGF-β2;肺纤维化;细胞因子;免疫调节;细胞外基质;哺乳动物【作者】陈刚;余民浙【作者单位】066104,国家煤矿安全监察局尘肺病康复中心;066000,秦皇岛市海港医院【正文语种】中文【中图分类】R5转化生长因子-β1(Transformating Growth Factor beta1,TGF-β1)是一种多功能的细胞因子,是由 2条分子量为 11Kd有 112个氨基酸构成的单链通过二硫键结合而成的分子量为 25Kd的多肽。
它在细胞的生长、分化、免疫调节、调节细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)合成及损伤后的修复方面发挥着重要的作用[1,2]。
在哺乳动物中,TGF-β 家族有3个亚型TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3,它们通过与相应的受体结合而发挥生物作用。
活化的 TGF-β 过度表达对肺、肝、肾等组织病理改变的影响非常显著,特别是致纤维化方面。
在体内试验中,TGF-β1对纤维化的作用明确、TGF-β2作用不明确、TGF-β3无作用;然而体外试验发现 TGF-β 的 3个亚型都有促进纤维化的作用。
TGF-β1与肺纤维化关系研究进展
TGF-β1与肺纤维化关系研究进展肺纤维化是尘肺等多种肺部疾病的转归,而尘肺是一类弥漫性间质性肺纤维化为主的全身性疾病,严重威胁着粉尘接触工人的健康,多年来,肺纤维化形成机制的研究一直受到医学科研人员的广泛关注。
多种细胞因子的作用在其发病中发挥了主要作用,TGF-β是目前研究较多的细胞因子之一。
本文对TGF-β1与肺纤维化关系的研究进展作一综述, 作为研究肺纤维化致病机制的参考。
标签:TGF-β1;尘肺;肺纤维化肺纤维化是一组气道受损、炎性因子大量分泌[1],主要累及肺间质、肺泡的肺部疾病,可导致肺功能进行性下降,甚至呼吸衰竭,其发病机制主要由于肺部损伤修复过程中纤维原性和抗纤维原性两大类细胞因子作用失去平衡,发生肺功能受损的病变,实质上是机体对损伤的一种修复机制,细胞因子的异常表达可以作为判断粉尘作业人员接尘状况的指标,反映接尘个体肺部受损害程度的大小,预示着疾病发展的结局,在早期即可作为判断预防控制尘肺的预警信息。
关于肺纤维化发病机制的研究一直受到医学研究人员的广泛关注,目前已取得了较大进展,转化生长因子β在调控肺成纤维细胞增殖、分裂以及胶原蛋白合成与降解过程中发挥了重要作用,与肺纤维化的关系尤为重要,相关研究较多,也是国内外研究的热点。
本文就该方面研究做一综述。
1TGF-β1在肺纤维化过程中的作用TGF-β在1978年首次被鉴定出,之后发现与其功能类似的物质,统一命名为转化生长因子超家族,广泛分布于支气管上皮细胞、增生的肺泡上皮细胞(Ⅱ型)、巨噬细胞及间质细胞等,在肺纤维化过程中充当重要的刺激信号。
TGF-β是一类生物学活性十分广泛的细胞因子,可引起成纤维细胞活化,胶原合成、沉积并致纤维化。
对多数细胞的免疫调节、创伤修复、胚胎发生、细胞凋亡等方面都发挥着不同的功能。
已有較多研究表明[2],生产性粉尘进入机体首先引起肺泡巨噬细胞损伤,发生炎症反应等波及肺泡正常结构,促进肺成纤维细胞增生、肺组织纤维化,即肺纤维化病变过程涉及多细胞、多因子参与反应并相互作用,这是肺纤维化发病的分子学基础之一,即尘肺发生发展的重要环节。
转化生长因子β诱导上皮细胞-间质细胞转分化与肺纤维化关系的研究现状与展望
㊃综述㊃D O I :10.3760/c m a .j.i s s n .1673-436X.2012.012.014基金项目:广西省自然科学基金科技厅项目(2011j jA 40001)作者单位:541001桂林医学院附属医院呼吸内科通信作者:王昌明,E m a i l :w c m@g l m c .e d u .c n转化生长因子β诱导上皮细胞-间质细胞转分化与肺纤维化关系的研究现状与展望陈娟 王昌明ʌ摘要ɔ 肺纤维化过程中,转化生长因子β(T G F -β)起着关键性的作用㊂T G F -β调节肺纤维化通过刺激㊁活化成纤维细胞高表达胶原m R N A 从而促进细胞外基质成分的合成,同时增强胶原分子转录后稳定性㊂最新研究表明,T G F -β诱导的上皮细胞-间质细胞转分化(E M T )可能是肺纤维化的关键机制㊂本文就T G F -β诱导E M T 与肺纤维化关系的研究现状与展望作一综述㊂ʌ关键词ɔ 肺纤维化;转化生长因子β;上皮细胞-间质细胞转分化;S m a dS t u d y a n d p r o s p e c t s o f t r a n s f o r m i n g g r o w t h f a c t o r -βi n d u c e d e p i t h e l i a l -m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n o n p u l m o n a r y f i b r o s i s C H E NJ u a n ,WA N GC h a n g -m i n g .D e p a r t m e n t o f R e s p i r a t o r y M e d i c i n e ,A f f i l i a t e dH o s pi t a l o f G u i l i n M e d i c a lC o l l e ge ,G u i l i n 541001,C h i n a C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :WA N GC h a n g -m i n g ,E m a i l :w c m @g l m c .e d u .c n ʌA b s t r a c t ɔ T r a n s f o r m i n g g r o w t hf a c t o r β(T GF -β)pl a y sa n e s s e n t i a lr o l ei nt h e p r o c e s so f p u l m o n a r y f i b r o s i s .T G F -βr e g u l a t e s p u l m o n a r y f i b r o s i s b y s t i m u l a t i n g a n d a c t i v a t i n g t h e h i g h e x p r e s s i o n o f c o l l a g e n m R N A o ff i b r o b l a s t s ,t o p r o m o t et h es y n t h e s i so fe x t r ac e l l u l a r m a t r i xa n di m pr o v et h e s t a b i l i t y o ft h ec o l l a g e n m o l e c u l ea f t e rt r a n s c r i p t i o n .T h el a t e s tr e s e a r c hs u g g e s t st h a tT G F -βi n d u c e d e p i t h e l i a l -m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n (E M T )m a y b e t h ek e y m e c h a n i s m s o f p u l m o n a r y f i b r o s i s .T h i s a r t i c l e r e v i e w st h e p r e s e n tc o n d i t i o n a n d p r o s p e c t s o ft h e a s s o c i a t i o n b e t w e e n T G F -βi n d u c e d E M T a n d p u l m o n a r y f i b r o s i s .ʌK e y w o r d s ɔ P u l m o n a r y f i b r o s i s ;T r a n s f o r m i n gg r o w t h f a c t o r -β;E p i t h e l i a l -m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n ;S m a d肺纤维化是一组多种病因引起的以气道受损㊁炎症因子大量分泌㊁间充质细胞增生和细胞外基质(e x t r a c e l l u l a rm a t r i x ,E C M )异常沉积为特点的渐进性疾病㊂肺泡上皮细胞紧密附着于相邻细胞或基底部,保护肺免于损伤和感染[1]㊂在致病因素的长期作用下,肺泡上皮细胞的完整性和特征被打乱并重排,引起形态学或生理学上的改变,部分上皮细胞表型发生改变,发生上皮细胞-间质细胞转分化(e p i t h e l i a l -m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n ,E MT )[2]㊂E MT 过程有多条信号通路参与,各条信号通路之间通过配体相互交联,使E MT 过程在一定程度上维持稳态㊂本文就各条通路的可能机制及他们之间的相互关联作一综述㊂1 转化生长因子β(T G F -β)/S m a d 通路与肺纤维化T G F -β是一种多效性的细胞因子,是目前肺纤维化的研究热点和重要的药物作用靶点㊂T G F -β可由淋巴细胞㊁单核细胞㊁上皮细胞和成纤维细胞等多种细胞产生,通过自分泌和旁分泌的方式调节细胞的增殖㊁分化㊁迁移㊁黏附,调节E C M 的代谢,参与肺胚胎发育㊁组织损伤和修复㊂最新研究表明,T G F -β诱导E MT 在肺纤维化中起关键性的作用㊂K o l o s o v a 等[3]用T G F -β1处理肺上皮细胞系(H A E )96h 后观察细胞的形态和功能的改变,发现上皮细胞-细胞间接触减少,上皮细胞延长,上皮细胞标记物E -钙黏蛋白下调,间质细胞标志物α-肌动蛋白(α-S MA )㊁纤连蛋白㊁胶原Ⅰ上调㊂D o e r n e r 等[4]发现T G F -β1诱导E MT 伴随着形态学上的改变,细胞变成了纺锤体样,胞浆内α-S MA 增多㊂同样的情况在很多研究中被证实㊂T G F -β已被证实是关键的致纤维化细胞因子,S m a d 是T G F -β的直接底物㊂Sm a d 蛋白分为3型:㊃929㊃国际呼吸杂志2012年6月第32卷第12期 I n t JR e s pi r ,J u n e 2012,V o l .32,N o .12①受体调节型,主要包括S m a d1㊁S m a d2㊁S m a d3㊁S m a d5㊁S m a d8;②共同中介型,主要包括S m a d4;③受体抑制型,主要包括S m a d6㊁S m a d7㊂S m a d蛋白将T G F-β的信号由细胞浆传到细胞核,与其他转录因子一起共同调节相应的靶基因转录[5]㊂T G F-β家族有2种类型的跨膜丝氨酸/苏氨酸激酶受体,分别为Ⅰ型受体和Ⅱ型受体,T G F-β诱导其Ⅱ型受体活化并与配体结合后磷酸化T G F-βⅠ型受体,T G F-βⅠ型受体和S m a d2或S m a d3蛋白结合并使这两个蛋白C端的S S X S(S丝氨酸)结构域上的丝氨酸磷酸化,从而使其激活,磷酸化S m a d2或S m a d3蛋白与S m a d4蛋白形成复合物后转移到细胞核进行靶基因调控㊂S m a d7能够与T G F-βⅠ类受体牢固结合,阻止S m a d2和S m a d3发生磷酸化,从而终止T G F-β的信号转导[6]㊂S m a d7还能与T G F-β受体复合物结合,在相关配体和酶的协同作用下诱导其降解㊂徐国萍等[7]在体外培养的大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞中加入T G F-β后,于不同时间段收取细胞进行研究,结果认为T G F-β1能在体外诱导肺泡Ⅱ型上皮细胞向间质细胞转变,其机制与S m a d信号转导途径相关㊂李玉花等[8]用大黄素处理博莱霉素导致的肺纤维化大鼠,大黄素中㊁低剂量组大鼠T G F-β1㊁S m a d3表达减弱,S m a d7表达明显增强,表明大黄素的中㊁低剂量组能够减轻大鼠肺纤维化程度,其作用机制与调控T G F-β1的S m a d3/7信号转导蛋白表达有关㊂S m a d是E M T的重要作用因子,但是,S m a d2㊁3敲除小鼠仍然表达E MT,这一点在前列腺上皮细胞及一些癌上皮细胞得到了验证,说明有非S m a d通路存在[6]㊂K o l o s o v a等[3]也表明,T G F-β同样可以诱导非S m a d通路而调节E MT㊂2非T G F-β/S m a d通路与肺纤维化2.1 T G F-β-MA P K通路在非T G F-β/S m a d通路中,T G F-β-MA P K通路被认为是最重要的一条㊂MA P K信号转导通路是一条广泛存在于各种细胞内的信号转导途径,由一组丝/苏氨酸蛋白激酶组成,以MA P K K K-MA P K K-MA P K级联反应的方式相继磷酸化激活,将细胞外信号转导至细胞内以及细胞核中,调控细胞周期和基因表达㊂目前已知, MA P K由4个主要成员构成,即细胞外信号调节激酶(E R K1/E R K2)㊁应激活化蛋白激酶(S A O K/ J N K)㊁p38MA P K和E R K5,其中p38MA P K与肺纤维化过程密切相关㊂李飞凤等[9]用S i O2刺激H B E细胞后,E-钙黏蛋白表达水平下降,而α-S MA 和V-波形蛋白表达水平增加,部分细胞形态上呈梭形改变,呈现明显的间质细胞特性,证实E MT的发生㊂用p38MA P K特异抑制剂S B203580干预H B E 细胞后,皆不同程度减弱V-波形蛋白和α-S MA表达并增加E-钙黏蛋白表达,且呈现浓度依赖性,表明p38MA P K信号通路参与S i O2介导的H B E细胞E MT㊂MA P K参与E MT的过程可能有以下几条机制:①T G F-β诱导活化T G F-β受体复合物,级联活化p38MA P K㊂T G F-βⅠ型受体具有丝/苏氨酸和酪氨酸激酶活性,活化E R K-MA P K,T G F-βⅡ型受体磷酸化E R K-MA P K的丝/苏氨酸基团而活化E R K-MA P K,活化的p38MA P K诱导转录因子A T F-2和E L K-1调节相关基因转录,调控E MT蛋白表达[6]㊂②T G F-βⅠ型受体通过聚泛素化活化T N F受体结合蛋白6和T G F-β联合激酶1 (T A K1),同时S m a d7起衔接蛋白的作用,衔接T G F-βⅠ型受体与T A K1㊁p38MA P K㊁J N K并活化这些因子,这些因子进而可能通过活化活化蛋白1复合物,调节转录因子c-J u n和c-F o s[6],进而调节E MT过程㊂E MT是肺纤维化的关键过程㊂但是最近一些学者提出间质细胞向上皮细胞转分化(M E T)的概念,认为有些因子可以逆转E MT㊂在肾纤维化中,已经证实骨形成蛋白7可以诱导成人肾成纤维细胞M E T,促进受损肾脏的再生[10]㊂R a m o s等[11]研究表明成纤维细胞生长因子-1(FG F-1)加肝素可以抑制肿瘤生长因子-1诱导的E MT,表现为纺锤体样的间质细胞转变成圆形的㊁鹅卵石样的上皮细胞㊂伴随着这种细胞表型改变,在F G F刺激后维持上皮细胞紧密连接状态的E-钙黏蛋白有效地恢复表达,而间质细胞标志物α-S MA㊁V-波形蛋白明显下调㊂这种作用在人和大鼠的肺上皮细胞都得到了验证㊂F G F-1逆转T G F-β诱导的E MT可能通过P I3K/ A k t㊁M E K1/2-E R K㊁p38MA P K通路,在体外实验中验证得到,F G F-1调节E R K/MA P K通路,上调S m a d7,对S m a d2去磷酸化而逆转E MT成为最相关的可能机制[12]㊂2.2 R h o/R O C K信号通路 R h o家族蛋白是R a s 超家族中最早被克隆出来的蛋白,它们是一组相对分子质量约为20000~25000的三磷酸鸟苷(g u a n o s i n et r i p h o s p h a t e,G T P)结合蛋白,具有G T P酶活性,习惯被称为R h oG T P酶㊂R h o是诱导应力纤维形成㊁调控细胞骨架蛋白㊁细胞黏附及能动性的主要分子㊂R O C K属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族成员,是R h o目前研究最为清楚的下游靶效应分子[13]㊂R h o受多种细胞因子的调控,鸟苷酸㊃039㊃国际呼吸杂志2012年6月第32卷第12期I n t JR e s p i r,J u n e2012,V o l.32,N o.12交换蛋白或鸟苷酸交换因子(G E F)为R h o激活剂, G T P酶激活蛋白和G D P解离抑制因子(G D I)为R h o灭活剂㊂R h o与G D I结合成复合物(R h o㊃G D I),当细胞受到细胞外信号刺激时,G E F催化R h o的G D P转化成G T P而活化,活化的R h o从复合物中解离出来,转位到细胞膜,将信号传递给R O C K,使其丝氨酸/苏氨酸磷酸化激活,活化的R O C K诱导其底物肌球蛋白磷酸酶磷酸化而使之失活㊂失活的肌球蛋白磷酸酶解除对M L C脱磷酸化作用,使胞浆中M L C磷酸化水平上调㊂M L C磷酸化水平在平滑肌细胞中决定细胞的收缩功能,在非平滑肌细胞中则控制肌动蛋白微丝骨架的聚合动力学㊂众所周知,细胞的移动㊁趋化㊁黏附和收缩都是通过微丝骨架的聚合和延伸来实现的㊂R h o/ R O C K信号转导通路就是通过这样一个复杂的磷酸化/脱磷酸化级联反应来调节微丝骨架的聚合,控制细胞的多种生物学行为[14]㊂R h o通过细胞骨架蛋白的直接作用参与E MT㊂研究表明,R h o/ R O C K信号通路在T G F-β诱导的肾小管上皮细胞㊁肝星状细胞㊁肺间质成纤维细胞㊁角膜成纤维细胞等的转分化过程中发挥了重要作用,R h o/R O C K信号通路抑制剂能够抑制E MT的发生[15]㊂研究[16]证实,R h o/R O C K通路参与了T G F-β介导的上皮细胞E MT,R O C K特异性抑制剂Y-27632能够通过抑制T G F-β诱导的α-S MA㊁Ⅰ型胶原蛋白和V-波形蛋白的表达的上调,从而抑制E MT,而对E-钙黏蛋白的表达下调没有抑制作用㊂2.3核转录因子κB(N F-κB) N F-κB是调控炎症和免疫反应的主要核转录因子之一㊂在胞浆中N F-κB因与抑制蛋白(I K B s)结合而表现为无活性的形式㊂当机体受到外界刺激后,I K B s在蛋白磷酸化酶的作用下被磷酸化,磷酸化的I K B s在蛋白激酶的作用下被降解,并从N F-κB二聚体上解离, N F-κB即被激活,暴露出p50,转位到细胞核内与相应的靶基因κB序列相结合,诱导和增强E MT相关蛋白的核定位信号基因的表达[17]㊂H u b e r等[18]研究证实,在R a s转染的上皮细胞中抑制N F-κB信号可以阻止E MT的发生,而激活此通路可以在缺乏T G F-β的情况下促使细胞向间叶细胞形态的转化㊂此外,在间叶细胞中抑制N F-κB的活性可以导致E MT过程的逆转,也提示N F-κB对诱导和维持E MT是必需的㊂2.4肿瘤坏死因子α(T N F-α)研究证实,E MT 在胚胎发育㊁肿瘤侵入和组织纤维化的细胞转分化中扮演着非常重要的角色,很多的生长因子和细胞因子能够协同T G F-β调节E MT,T N F-α已经证实可以显著增强T G F-β促进E MT的作用[19]㊂在A549人腺癌上皮细胞系的研究中发现,T N F-α能促进T G F-β诱导的E MT,细胞表现为间质细胞表型㊁间质细胞标记物α-S MA㊁Ⅰ型胶原上调,上皮细胞标记物E-钙黏蛋白下调,细胞侵袭力和基质金属蛋白酶分泌增加㊂其可能机制为增强S m a d㊁MA P K㊁N F-κB信号通路对E MT的影响[19]㊂2.5整合素整合素大多为亲异性细胞黏附分子,其作用依赖于C a2+,整合素有α㊁β两个受体,接受细胞外信号传导进入细胞内,影响细胞迁移㊁增殖㊁分化㊁重塑,参与E C M调节[20]㊂M a r g a d a n t等[21]研究证实,整合素能通过S m a d和非S m a d信号通路影响T G F-β的活化,在纤维化和系统性硬化中,整合素协同T G F-β诱导成纤维细胞分化成有收缩能力的肌纤维细胞,肌纤维细胞可通过表达胶原纤维㊁表达整合素α1β1和α2β1调节胶原重塑和收缩㊁表达α-v结合素活化T G F-β潜分化三条途径调节E MT㊂M u等[6]也认为结合素促进T G F-β活化通过非S m a d信号通路是肯定的㊂2.6过氧化物酶体增生物激活受体(P P A R) P P A R是近年来发现的一种G蛋白耦联受体,研究表明P P A R作用于A549细胞或原代肺泡上皮细胞,同样发生E MT现象㊂B u c k l e y等[22]研究证实,血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂和P P A R-γ能促进Ⅰ型胶原的合成,抑制E MT㊂T a n等[23]研究证实, P P A R-γ能显著减少T G F-β诱导的Ⅰ型胶原㊁结缔组织生长因子和钙黏蛋白,对E-钙黏蛋白的下调作用也很明显㊂但P P A R通过哪些具体分子机制调节E MT还有待进一步研究㊂2.7W n t/W i n g l e s s信号通路W n t/W i n g l e s s信号通路与许多种生长因子包括T G F-β共同作用参与E MT这个过程㊂抑制G S K-3(W n t的重要组成部分)的反应,可以下调E-钙黏蛋白,下调离体培养的上皮细胞E MT,表明W n t信号通路对特发性肺纤维化的调节是正性的[24]㊂3小结肺纤维化是一个不可逆的渐进性疾病,并且是很多基础疾病的终末表现,目前缺乏有效的治疗手段和治疗药物㊂T G F-β诱导的细胞转分化(E MT)在肺纤维化的形成过程中扮演非常重要的角色, E MT的分子机制及逆转E MT的分子机制目前尚不是很明确,对上述机制进行更详细的研究可为临床上寻找新的药物作用靶点提供依据㊂㊃139㊃国际呼吸杂志2012年6月第32卷第12期I n t JR e s p i r,J u n e2012,V o l.32,N o.12参考文献[1]S e l m a n M,P a r d o A.R o l eo fe p i t h e l i a lc e l l si ni d i o p a t h i cp u l m o n a r y f i b r o s i s:f r o m i n n o c e n tt a r g e t st os e r i a lk i l l e r s.P r o cA m T h o r a cS o c,2006,3:364-372.[2] L e e J M,D e d h a r S,K a l l u r i R,e t a l.T h e e p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n:n e w i n s i g h t s i n s i g n a l i n g,d e v e l o p m e n t,a n dd i s e a s e.JC e l l B i o l,2006,172:973-981.[3] K o l o s o v a I,N e t h e r y D,K e r nJ A.R o l eo fS m a d2/3a n d p38MA P k i n a s e i n T G F-β1-i n d u c e d e p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o no f p u l m o n a r y e p i t h e l i a l c e l l s.JC e l lP h y s i o l,2011, 226:1248-1254.[4] D o e r n e r AM,Z u r a w B L.T G F-b e t a1i n d u c e d e p i t h e l i a lt om e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n(E M T)i nh u m a n b r o n c h i a l e p i t h e l i a lc e l l s i s e n h a n c ed b y I L-1be t a b u t n o t a b r o g a t e d b yc o r t i c o s t e r o id s.Re s p i rR e s,2009,10:100.[5] H e l d i nC H,M o u s t a k a sA.R o l e o f S m a d s i nT G F-βs i g n a l i n g.C e l lT i s s u eR e s,2012,347:21-36.[6] M u Y,G u d e y S K,L a n d s t röm M.N o n-S m a d s i g n a l i n gp a t h w a y s.C e l lT i s s u eR e s,2012,347:11-20.[7]徐国萍,徐璟达,李海霞,等.T G F-β1诱导的肺泡Ⅱ型上皮细胞向间质细胞转变.复旦学报(医学版),2007,34:223-227.[8]李玉花,许先荣,潘庆,等.大黄素对肺纤维化大鼠T G F-β1及s m a d3/7信号通路的影响.中华中医药学刊,2010,28:346-347.[9]李飞凤,周建华,胡永斌,等.p38MA P K信号通路调控二氧化硅诱导的人支气管上皮细胞上皮-间质转型.工业卫生与职业病,2011,37:69-73.[10] Z e i s b e r g M,S h a hA A,K a l l u r i R.B o n em o r p h o g e n i c p r o t e i n-7i n d u c e sm e s e n c h y m a l t oe p i t h e l i a l t r a n s i t i o n i na d u l t r e n a lf i b r o b l a s t sa n df a c i l i t a t e sr eg e n e r a t i o n o fi n j u r e d k i d n e y.JB i o lC h e m,2005,280:8094-8100.[11] R a m o sC,B e c e r r i l C,M o n t año M,e ta l.F G F-1r e v e r t se p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o ni n d u c e db y T G F-{b e t a}1t h r o u g h MA P K/E R K k i n a s e p a t h w a y.A m JP h y s i o lL u n gC e l lM o l P h y s i o l,2010,299:L222-L231.[12] N i s h i d aT,I t o J,N a g a y a s uY,e t a l.F G F-1-i n d u c e d r e a c t i o n sf o rb i og e n e s i s o f a p o E-H D L a r e m e d i a t e d b y s r ci n r a ta s t r o c y t e s.JB i o c h e m,2009,146:881-886.[13] B i s h o p A L,H a l l A.R h oG T P a s e s a n d t h e i r e f f e c t o r p r o t e i n s.B i o c h e mJ,2000,348P t2:241-255.[14] K i m u r aK,I t o M,A m a n o M,e ta l.R e g u l a t i o no f m y o s i np h o s p h a t a s e b y R h o a n dR h o-a s s o c i a t e dk i n a s e(R h o-k i n a s e) S c i e n c e,1996,273:245-248.[15]P a t e l S,T a k a g iK I,S u z u k i J,e t a l.R h o G T P a s e a c t i v a t i o n i s ak e ys t e p i nr e n a le p i t h e l i a l m e s e n c h y m a lt r a n s d i f f e r e n t i a t i o n.JA mS o cN e p h r o l,2005,16:1977-1984.[16]刘小贤.R h o A/R O C K信号通路在T G F-β1诱导的大鼠腹膜间皮细胞转分化中的作用.长沙:中南大学,2008. [17]S o nG,I i m u r oY,S e k i E,e t a l.S e l e c t i v e i n a c t i v a t i o no fN F-k a p p a B i n t h e l i v e r u s i n g N F-k a p p a Bd e c o y s u p p r e s s e sC C l4-i n d u c e d l i v e r i n j u r y a n df i b r o s i s.A m JP h y s i o lG a s t r o i n t e s tL i v e rP h y s i o l,2007,293:G631-G639.[18] H u b e r MA,A z o i t e i N,B a u m a n n B,e ta l.N F-k a p p a Bi se s s e n t i a lf o r e p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n a n dm e t a s t a s i si nam o d e l o fb r e a s t c a n c e r p r o g r e s s i o n.JC l i nI n v e s t,2004,114:569-581.[19] B o r t h w i c kL A,G a r d n e rA,D eS o y z aA,e t a l.T r a n s f o r m i n gG r o w t h F a c t o r-β1(T G F-β1)D r i v e n E p i t h e l i a l t oM e s e n c h y m a lT r a n s i t i o n(E M T)i sA c c e n t u a t e db y T u m o u rN e c r o s i sF a c t o rα(T N Fα)v i aC r o s s t a l kB e t w e e n t h eS MA Da n dN F-κBP a t h w a y s.C a n c e rM i c r o e n v i r o n,2012,5:45-57.[20] L e g a t e K R,W i c k s t röm S A,Fäs s l e r R.G e n e t i c a n d c e l lb i o l o g ic a l a n a l y s i s o f i n t e g r i n o u t s id e-i n s i g n a l i n g.Ge n e sD e v,2009,23:397-418.[21] M a r g a d a n tC,S o n n e n b e r g A.I n t e g r i n-T G F-b e t ac r o s s t a l k i nf i b r o s i s,c a n c e r a n dw o u n dh e a l i n g.E M B O R e p,2010,11:97-105.[22] B u c k l e y S T,M e d i n a C,E h r h a r d t C.D i f f e r e n t i a ls u s c e p t i b i l i t y t o e p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n(E M T)o fa l v e o l a r,b r o nc h i a l a nd i n te s t i n a l e p i t h e l i a l c e l l s i nv i t r oa n dt h ee f f e c to fa n g i o t e n s i nⅡr e c e p t o r i n h i b i t i o n.C e l lT i s s u eR e s,2010,342:39-51.[23] T a n X,D a g h e r H,H u t t o n C A,e ta l.E f f e c t s o f P P A Rg a mm a l i g a n d s o n T G F-b e t a1-i n d u c e d e p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a lt r a n s i t i o ni n a l v e o l a r e p i t h e l i a lc e l l s.R e s p i rR e s,2010,11:21.[24] P o n g r a c z J E,S t o c k l e y R A.W n t s i g n a l l i n g i n l u n gd e v e l o p m e n t a n dd i s e a s e s.R e s p i rR e s,2006,7:15.(收稿日期:2011-12-04)㊃239㊃国际呼吸杂志2012年6月第32卷第12期I n t JR e s p i r,J u n e2012,V o l.32,N o.12。
TGF-β1对AGS细胞上皮-间充质转化及体外侵袭的影响
AGS i n v i t r o .M e t h o d s AGS c e l l s we r e c u l t u r e d wi t h d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i n s o f TGF 一 1 7 1 . Th e mo r p h o l o g i — c a l c h a n g e wa s o b s e r v e d u n d e r p h a s e — c o n t r a s t mi c r o s c o p y: t h e e f f e c t o n p r o l i f e r a t i o n o f AGS wa s d e t e c t e d
杨 帆 姜 蕊 韩俊 庆 王 胜昔 宋 伟
( 山东 大 学 附 属省 立 医 院肿 瘤 研 究 治疗 中心 ,济 南 ,2 5 0 0 2 1 ) ( 摘要) 目的 观 察 转 化 生 长 因 子一 1 3 1( T G F 一 1 3 1 ) 对 人 胃癌 细 胞 株 AG S发 生上 皮一 间充质转化 ( e p i t h e l i a l — me s e n e h y —
J i n a n 2 5 0 0 2 1 , C^ i n a )
( A b s t r a c t 3 Ob j e e t i v e To i n v e s t i g a t e t h e e f f e c t o f t r a n f o r mi n g g r o wt h f a c t o r b e t a 一 1( T GF -  ̄ t 1 )o n
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TGF-β_1诱导肺泡上皮细胞间质转化
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吉林 医学 2 1 0 0年 1 0月第 3 l卷第 2 9期
T GF一 诱 导 肺 泡上 皮 细胞 间质转 化
黄 振 杰 郑 金旭 莫 凯 灭 苏 石芳 许 锋 汤 , , , . . 大 学 附 属 医 院 呼 吸科 , 饿 汀 汀 : , 海 ( . 西 北 海 市人 民 医院 呼 吸科 , 西 百 1广 广 20 3 ) 0 2 5 j海 E 56 0 ;.江 苏 3 00 2 22( ;. 卜f 第 八 人民 医 院消 化 科 , 海 10 I3 f市 ) i I _ . 上
A s a t Obe f e B 】 t n ec l lr nFb l yc a g sa dt x rsi f — a f rA 4 e sw r e t i b t c : j i yo v gt el a I - o g h n e n m e pes n o E c d a e 5 9 c l ee t a d w t r cv  ̄e l h u Op o i o t l r e h
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解整合素-金属蛋白酶17在肺泡上皮细胞间质转化中的作用研究
解整合素-金属蛋白酶17在肺泡上皮细胞间质转化中的作用研究周玲玲;刘敬禹【摘要】目的探讨解整合素-金属蛋白酶17(a disintegrin and metalloproteinase-17,ADAM 17)过表达和抑制在转化生长因子-β1(transforming growth factor-beta 1,TGF-β1)介导的A549细胞上皮向间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)过程中的作用,以进一步揭示肺纤维化的机制。
方法将A549细胞分为空白对照组、TGF-β1组、PMA (ADAM 17激活剂)组和TNF484(ADAM 17抑制剂)组。
各组细胞培养36 h 后,应用倒置相差显微镜观察各组细胞形态,Real-time PCR和Western blotting分别检测ADAM 17、上皮及间质细胞标记物在m RNA和蛋白水平上的表达情况。
结果镜下观察发现未诱导的A549细胞呈鹅卵石形态,排列比较紧密;经TGF-β1诱导后,细胞形态伸长,出现伪足,排列较松散,细胞与细胞之间的紧密连接消失。
Real-time PCR和Western blotting检测结果均显示ADAM 17在PMA组高表达,而在TNF484组低表达,差异有统计学意义;上皮细胞标记物E-cadherin在空白对照组和TNF484组高表达,间质细胞标记物Vimentin在TGF-β1组和PMA组高表达,差异同样有统计学意义。
结论 ADAM 17的过表达有助于TGF-β1介导的A549细胞EMT进程,提示ADAM 17可作为肺纤维化的标记物之一。
【期刊名称】《解放军医学院学报》【年(卷),期】2015(036)003【总页数】4页(P272-275)【关键词】上皮细胞间质转化;解整合素-金属蛋白酶17;肺纤维化【作者】周玲玲;刘敬禹【作者单位】辽宁医学院附属第三医院呼吸科,辽宁锦州121000【正文语种】中文【中图分类】R329.28特发性肺纤维化是最常见的肺间质疾病,也是肺间质纤维化的主要原因,多数肺间质疾病病因不明,其发病机制目前也未完全阐明。
高同型半胱氨酸通过炎症及TGF-β1_Smad3信号通路诱导人肾小管上皮细胞转分化
高同型半胱氨酸通过炎症及TGF-β1/Smad3信号通路诱导人肾小管上皮细胞转分化发布时间:2023-03-01T09:10:56.668Z 来源:《医师在线》2022年34期作者:林海雁许宁陈结慧祝胜郎[导读] 目的研究高同型半胱氨酸在转化生长因子β1(TGF-β1)刺激的人近端肾小管上皮细胞(HK-2细胞)向间充质细胞转分化(EMT)中的作用及可能机制林海雁许宁陈结慧祝胜郎华中科技大学协和深圳医院肾内科,广东深圳 518035摘要:目的研究高同型半胱氨酸在转化生长因子β1(TGF-β1)刺激的人近端肾小管上皮细胞(HK-2细胞)向间充质细胞转分化(EMT)中的作用及可能机制。
方法体外培养HK-2细胞,并分为正常对照组(control组);同型半胱氨酸干预组(Hcy组);TGF-β1干预组(TGF-β1组);同型半胱氨酸+TGF-β1干预组(Hcy+TGF-β1组)。
ELISA法、Western blot方法检测波形蛋白(vimentin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、E-钙黏素(E-cadherin)、纤连蛋白(FN)、Smad3、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)蛋白表达水平,实时定量PCR方法检测其mRNA表达水平。
结果在三个干预组中vimentin、α-SMA、FN、Smad3、MCP-1蛋白和mRNA表达水平均较对照组显著升高(P<0.001),E-cadherin表达显著降低(P<0.001),且随着时间延长,差异更加明显(P<0.001)。
在分组比较,Hcy+TGF-β1组vimentin、α-SMA、FN、Smad3、MCP-1表达增加,E-cadherin表达降低最明显(P<0.05)。
Hcy组MCP-1表达增加较TGF-β1组更明显(P<0.05)。
结论高同型半胱氨酸能够诱导体外培养的HK-2细胞表达vimentin、α-SMA、FN、Smad3、MCP-1增多,E-cadherin的表达减少,其作用可能是通过炎症及TGF-β1/Smad3信号通路实现。
TGF-β1诱导上皮间质转化过程中线粒体合成与功能的改变
TGF-β1诱导上皮间质转化过程中线粒体合成与功能的改变张佳欣;刘颖;张伟;周庆彪;孔德钦;刘瑞;海春旭【摘要】OBJECTIVE:To investigate changes of ROS and mitochondria on epithelial-mesenchymal transition.METHODS:Human lung cancer A549 cells were divided into control and treated groups.The latter were treated with different concentrations of TGF-β1 (0,2.5,5,10,20,40 ng/mL) and morphological changes were observed after 48 hours.In addition,cell viability was detected by using the CCK-8 kit and cell apoptosis by flow cytometry.DCFH fluorescent probe,MitoSOX fluorescent probe and Rhodamine-123 staining were used to detect ROS and changes in mitochondrial membrane potential,respectively.The content of ATP was detect by using the enhanced ATP kit.The epithelial-mesenchymal transition-related markers and mitochondrial-related proteins were detected by Western blot.RESULTS:The treated groups showed major differences from the control group:cell viability increased gradually and showed a dose-effect relationship with increased concentrations of TGF-β1 (r=-0.941,P<0.05);there was a significant difference on cell apoptosis after treatment with 5-20 ng/mL TGF-β1;mesenchymal cells were observed after treatment with TGF-β1 for 48 hours,indicating the appearance of epithelial mesenchymal transition;Western blot showed that the expression of epithelial marker E-cadherin decreased gradually and the expression of mesenchymal marker α-SMA increased gradually (P<0.05);the detection of intracellular reactive oxygen showed that treatment with 5-20 ng/mL TGF-β1 induced generation of ROS and mitochondrial ROS (P<0.05);mitochondrial membrane potential declined as indicated by fluorescence intensity (P<0.05);the content of ATP also decreased (P<0.05);and expression of mitochondrial-related proteins were downregulated (P<0.05).CONCLUSION:TGF-β1 caused increase of reactive oxygen species which led to the occurrence of mitochondrial dysfunction and promotion of EMT.%目的:研究在转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导上皮间质转化过程中线粒体合成与功能的改变.方法:体外培养人肺癌A549细胞,经不同浓度(0、2.5、5、10、20、40 ng/mL)TGF-β1处理24和48 h后观察其形态变化;采用CCK-8法检测经TGF-β1处理48 h后A549细胞的活力;流式细胞术检测细胞凋亡、活性氧(ROS)、线粒体活性氧及线粒体膜电位的变化;酶标仪检测ATP含量;Western blot分别检测细胞中上皮间质转化(EMT)相关标记物(E-cadherin和α-SMA)及线粒体合成相关蛋白(NRF-1及mt-TFA)的表达水平.结果:与对照组相比,随着TGF-β1浓度增加,A549细胞活力逐步上升,呈剂量-效应关系(r=0.941,P<0.05);5~20 ng/mLTGF-β1处理组凋亡率明显升高(P均<0.05);不同浓度TGF-β1处理A549细胞48 h后大部分细胞呈现明显的间质细胞形态,出现上皮间质转化;Western blot结果显示,与对照组比较,经TGF-β1处理48 h后上皮标记物E-cadherin蛋白表达水平逐渐降低(P<0.05),间质标记物cα-SMA表达水平逐渐升高(P<0.05);流式细胞术检测结果显示,5~20 ng/mL TGF-β1处理后细胞内ROS 含量上升(P<0.05),线粒体活性氧上升(P<0.05),线粒体膜电位荧光强度下降(P<0.05),ATP含量降低(P<0.05),线粒体合成相关蛋白NRF-1和mt-TFA表达水平均下调(P均<0.05).结论:TGF-β1诱导细胞发生上皮间质转化过程中线粒体的合成与功能受到影响,并由此促进了EMT的发生.【期刊名称】《癌变·畸变·突变》【年(卷),期】2017(029)006【总页数】7页(P411-417)【关键词】上皮间质转化;活性氧;线粒体;转化生长因子-β1【作者】张佳欣;刘颖;张伟;周庆彪;孔德钦;刘瑞;海春旭【作者单位】空军军医大学军事预防医学系毒理学教研室,陕西省自由基生物学与医学重点实验室,陕西西安710032;空军军医大学军事预防医学系毒理学教研室,陕西省自由基生物学与医学重点实验室,陕西西安710032;空军军医大学军事预防医学系毒理学教研室,陕西省自由基生物学与医学重点实验室,陕西西安710032;空军军医大学军事预防医学系毒理学教研室,陕西省自由基生物学与医学重点实验室,陕西西安710032;空军军医大学军事预防医学系毒理学教研室,陕西省自由基生物学与医学重点实验室,陕西西安710032;空军军医大学军事预防医学系毒理学教研室,陕西省自由基生物学与医学重点实验室,陕西西安710032;空军军医大学军事预防医学系毒理学教研室,陕西省自由基生物学与医学重点实验室,陕西西安710032【正文语种】中文【中图分类】R73-37近50年来肺癌的发病率显著增加,在欧美工业发达国家和我国的一些工业大城市中,肺癌发病率在男性恶性肿瘤中已居首位,在女性中也迅速增高,成为危害生命健康的一种主要疾病[1]。
TGF-β引发的上皮间质转化与肿瘤侵袭转移的关系
白, 如紧密连接蛋 白, O一 Z 1和 E 钙粘 蛋白,— a ) 发生 一 E cd等 , 细胞骨 架重建 , 演变成 纺锤 体的形 态 , 且获得 间质标记 物 并
( 包括 ~ 滑 肌肌 动 蛋 白 ,【S 平 0 Ma) 一 种 侵 袭 性 表 型 , 而 一 和 从 使 其 与 周 围 细 胞 的接 触 减 少 、 胞 粘 附 力 下 降 , 移 和 运 动 细 迁 能 力 增 加 。 e 等 究 食 管 癌 后 发现 , 肿瘤 原 发 灶 中 肿 瘤 Kes 研 在 中 央 的 细 胞 呈 现 上 皮 表 型 , 周 围 的 细 胞 常 分 散 呈 现 间 质 细 而 胞 表 型 , 边 细 胞 具 有 较 强 的运 动 能 力 , 浸 润和 转移 , 所 周 可 即
上 皮 间 质 转 化 (p hllomeecy l r s o ,MT E i eat snhma t ni n t i a t E ) i 最 初 由 Gr n br e — eg和 Hat 18 提 出 , e yl 9 2年 l 在 系指 上 皮 细 胞 在 特 定 的 生 理和 病 理 情 况 下 向 间 充质 细 胞 转 化 的现 象 。 M T在 E 原 肠 胚 形 成 过 程 中 促 使 上 皮 组 织 发 育 成 中 胚 层 ,并 在 神 经 脊 、 脏 以 及 腭 等 发 育过 程 中起 着 重 要作 用 刚 。目前 E 心 MT 被 认 为 是 肿瘤 转 移 的 关 键 启 动 步 骤 , 与 包 括 前 列 腺 癌 、 管 参 食 癌 及 胃癌 等在 内多 种 肿 瘤 的侵 袭 、 移 过 程 。E 转 MT 主 要 表 现 为 上 皮 细胞 失 去 极 性 , 失 上 皮 标 记 物 ( 括 细 胞 间 粘 附 蛋 丢 包
肺纤维化小鼠肺组织中MMP—9和TGF—β1的表达及意义
肺纤维化小鼠肺组织中MMP—9和TGF—β1的表达及意义作者:张玉昆来源:《中国现代医生》2014年第04期[摘要] 目的探讨肺纤维化小鼠肺组织中基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和转化生长因子-β1(TGF-β1)的表达及意义。
方法将60例C57BL/6小鼠随机均分为实验组、治疗组和对照组,其中实验组和治疗组采用博莱霉素诱导建立肺纤维化小鼠模型,其余20例健康小鼠作为对照组,采用免疫组化SP法测定实验组和对照组肺组织中MMP-9和TGF-β1蛋白的表达情况。
并采用格列卫对治疗组进行干预,对治疗前后肺组织中MMP-9和TGF-β1的表达情况进行比较。
结果对免疫组化测得的光密度值进行比较,实验组MMP-9和TGF-β1的值明显高于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05)。
将治疗组中进行干预的20只小鼠进行MMP-9和TGF-β1的光密度值测定,干预前后进行比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。
结论肺纤维化小鼠肺组织中MMP-9和TGF-β1呈高表达,格列卫对博莱霉素诱导的小鼠肺纤维化程度可能有抑制作用。
[关键词] 肺纤维化小鼠;MMP-9;TGF-β1;格列卫[中图分类号] R563.9 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2014)04-0014-03肺纤维化是间质性肺疾病病理特征之一,间质性肺疾病病变早期以弥漫性肺泡炎为主,其后逐步出现肺间质纤维化。
特发性肺纤维化是其中最常见的一个类型,该病发病机制不明,临床预后很差,中位生存期仅2.8年,目前无特效的治疗方法[1]。
因此,深入研究肺纤维化的发病机制并探索有效的治疗途径是目前研究的热点和重点[2]。
本研究通过建立肺纤维化小鼠动物模型探讨肺组织中MMP-9和TGF-β1蛋白表达及意义,现报道如下。
1 材料与方法1.1 实验动物选取由广州医科大学SPF动物实验中心提供的健康雌性C57BL/6小鼠60只作为研究对象,均为周龄4~6周、体重16~18 g的健康清洁级小鼠。
硫化氢对TGF-β1诱导的HK-2细胞上皮间充质转化的抑制作用
硫化氢对TGF-β1诱导的HK-2细胞上皮间充质转化的抑制作用曹慧霞;牛福坤;尤冠巧;阎磊;朱清;邵凤民【摘要】目的:观察硫化氢(H2S)对转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导的人近端肾小管上皮细胞转分化的影响,并初步探讨其作用的可能机制.方法:以体外培养的HK-2细胞为研究对象,分别用10 μg/L TGF-β1、100 μmol/L NaHS(H2S的供体)及2者联合作用进行干预,以正常培养的细胞作正常对照.孵育0、15、30及60 min 后,Western blot检测4组细胞磷酸化Smad2/3(p-Smad2/3)和Smad2蛋白的表达;孵育48 h后,观察细胞形态变化,Western blot检测4组细胞E-cadherin、α-SMA蛋白的表达.结果:与正常对照组比较,TGF-β1组细胞发生梭形变,E-cadherin蛋白表达下降(F=1 262.535,P<0.001,α-SMA蛋白表达上调(F=1456.030,P<0.001);NaHS+TGF-β1组细胞发生梭形变的程度较TGF-β1组明显减轻,E-cadherin蛋白表达增加(F=65.330,P<0.001,α-SMA蛋白表达下降(F=288.300,P<0.001).TGF-β1组细胞在15、30及60 min时p-Smad2/3表达均较正常对照组增加,而NaHS+TGF-β1组细胞p-Smad2/3的表达较TGF-β1组降低(P<0.05).结论:H2S可抑制TGF-β1诱导的HK-2细胞转分化,该作用可能部分通过影响Smad2/3磷酸化程度来完成.%Aim: To observe the effects of hydrogen sulfide ( H2S ) on epithelial-mesenchymal transition of human renal proximal tubular epithelial cells induced by transforming growth factor-beta l( TGF-β1 ), and to investigate its possible mechanisms. Methods:Human renal proximal tubular epithelial cells( HK-2 ) were incubated with 10 μg/L TGF-β1,100 μmol/L sodium hydrosulfide( NaHS ),or 10 μg/L TGF-β1 + 100 μmol/L NaHS,respectively,and the cells incubatedwithout TGF-β1 or NaHS were the control. After 48 h,the morphological changes of HK-2 cells were observed, E-cadherin and alpha -smooth muscle actin (α-SMA ) protein expressions of the cells were detected by Western blot; p-Smad2/3 and Smad2 protein expressions were detected by Western blot after incubation for 0,15 ,30,and 60 min. Results:The cells of TGF-β1 group showed spindle chan ges; E-cadherin protein expression significantly decreased and α-SMA protein expression significantly increased compared with the control( F = 1 262. 535,1 456. 030, P < 0. 001 ). The cells of NaHS + TGF-β1 group showed less spindle changes; E-cadherin pro tein expression increased and α-SMA protein expression decreased ( F = 65.330,288.300,P<0.001 ) when compared with TGF-β1 group. After incubation for 15,30,and 60 min,p-Smad2/3 expression in NaHS + TGF-β1 group was higher than the control group,that in NaH S + TGF-β1 group was lower than TGF-β1 group( P < 0.05 ). Conclusion: H2S could inhibit TGF-β1 -induced HK-2 cell transdifferentiation, which might be mediated by decreasing Smad2/3 phosphorylation in part.【期刊名称】《郑州大学学报(医学版)》【年(卷),期】2012(047)005【总页数】4页(P654-657)【关键词】硫化氢;肾小管上皮细胞;TGF-β1;上皮间充质转化;HK-2细胞【作者】曹慧霞;牛福坤;尤冠巧;阎磊;朱清;邵凤民【作者单位】河南省人民医院肾病风湿免疫科,郑州450003;河南省人民医院肾病风湿免疫科,郑州450003;河南省人民医院肾病风湿免疫科,郑州450003;河南省人民医院肾病风湿免疫科,郑州450003;河南省人民医院肾病风湿免疫科,郑州450003;河南省人民医院肾病风湿免疫科,郑州450003【正文语种】中文【中图分类】R692肾小管间质纤维化是各种慢性肾脏疾病进展为终末期肾功能衰竭的共同途径,而肾小管上皮细胞发生上皮间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)则是纤维化发生与进展的重要机制之一。
上皮-间质转化的诱导及其逆转的研究进展
上皮-间质转化的诱导及其逆转的研究进展来延奇,林森森,孙立,袁胜涛*(中国药科大学江苏省新药筛选中心,南京210009)【关键词】上皮-间质转化;TGF-β;逆转;抑制剂研究上皮-间质转化(EMT)的调控机制将为寻找抗肿瘤治疗靶点奠定基础。
众多的研究将目标指向诱导细胞发生EMT的关键因子TGF-β以及其通路中的多种信号分子。
文中综合目前最新的研究进展,系统介绍TGF-β信号通路,并介绍逆转EMT的因子和药物。
1上皮-间质转化与TGF-β大量的实验数据表明上皮-间质转化是肿瘤细胞获得侵袭和转移能力的最主要途径。
因此,研究EMT产生的主要机制以及逆转EMT成为肿瘤治疗的关键。
EMT是指呈现上皮样表型的细胞失去极性,表现出增强的活动能力,在细胞基质间能够自由移动且呈现纤维样表型的转化过程。
EMT是一个极为复杂转化过程,分为三种亚型[1]。
一种是原肠胚时期,原始的上皮细胞发生EMT参与多细胞生物胚胎发育和器官形成[2];第二种是内皮或第二上皮转化为组织成纤维细胞,参与人组织的伤口愈合和器官纤维化(如肾脏纤维化和肝脏纤维化)等的过程[3];第三种是上皮来源的肿瘤细胞失去极性转化为具有侵袭能力的肿瘤细胞[4]。
转化生长因子-β(TGF-β)是诱导肿瘤细胞发生EMT的关键因子。
它通过Smad和非Smad 信号通路诱导肿瘤细胞发生EMT。
1978年De Larco与Todaro从培养小鼠肉瘤病毒细胞株的培养基中鉴定出肉瘤生长因子(sarcoma growth factor,SGF),发现SGF具有细胞转化的特性,因此又被称为转化生长因子。
TGF家族数目庞大,包括9个亚族共27类因子,其中TGF-β是一个非常重要的亚类。
转化生长因子-β(TGF-β)具有调节细胞的生长,凋亡,分化和迁移的多种功能。
最初发现,在存在表皮生长因子(EGF)的大鼠肾NRK49F 成纤维细胞中TGF-β作为一种分泌蛋白,能够诱导其独立生长[5]。
TGF-β,1Smads信号转导通路与COPD气道重塑
TGF-β1/Smads信号转导通路与COPD气道重塑慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种常见的慢性呼吸系统疾病,其特征是持续存在的气流受限。
由于其患病人数多,死亡率高,受到全世界的广泛关注。
COPD症状表现为气道、肺血管、肺实质出现慢性炎症,造成气道壁反复损伤修复,最终出现气道重塑。
气道炎症贯穿了COPD的起始与整个疾病发展的过程。
气道炎症尤其是小气道炎症是COPD的主要病变及发病原因。
在香烟烟雾或其他过敏原等刺激因素作用下引起气道炎症细胞聚集,引起继发性免疫反应,进而导致器官壁增厚,支气管平滑肌张力增加,粘液高分泌,气道重塑和肺实质弹性结构缺失,这是COPD发病的重要基础结构病变。
气道重塑指气道长期慢性炎症反应中,气道反复损伤和过度修复致使上皮纤维化增殖、细胞外基质过度沉积等引起气道管壁增厚、管腔狭窄,诱发气流受限不完全可逆,呈进行性发展。
在炎症的不断刺激下,损伤-修复过程反复发生,最终导致气道重塑,其实就是纤维化。
在COPD气道重塑的发生发展过程中,各种免疫细胞、炎性因子等对其起到关键作用,其中TGF-β1/Smads信号转导通路和MMP-9/TIMP-1失衡是目前研究的热点。
TGF-β1/Smads信号通路是COPD气道重塑形成的一条重要信号通路,其中以TGF-β1导致气道重塑的生物学活性是通过Smads蛋白信号转导途径实现的。
TGF-β是一种多向性、多效性的细胞因子,以自分泌或旁分泌的方式通过细胞表面的受体信号转导途径调节细胞的增殖、分化、凋亡,对细胞外基质的合成、创伤的修复、免疫功能等有重要的调节作用,调节多种组织中的胶原,是组织纤维化的重要调节者。
在哺乳动物中,TGF-β超家族包括30多种成员,已发现3种TGF-β亚型:TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3,以TGF-β1的生物学活性最为明显。
1、TGF-β的激活TGF-β识别相应的Ⅱ型受体并与其结合,被磷酸化激活后,使其具有激酶的活性,然后活化的Ⅱ型受体募集并结合Ⅰ型受体,形成Ⅱ型受体-配体-Ⅰ型受体的异源三聚体,使其GS区被磷酸化,活化的Ⅱ型受体使Smad蛋白磷酸化,从而将信号转导至细胞内。
吡非尼酮抑制TGF-β1诱导的人肺成纤维细胞表型转化
吡非尼酮抑制TGF-β1诱导的人肺成纤维细胞表型转化∗吴超琛;林浩博;张晓【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2016(032)011【摘要】目的::研究吡非尼酮(PFD)是否抑制转化生长因子β1(TGF-β1)诱导的人肺成纤维细胞(HLFs)表型转化。
方法:MTT法检测细胞存活率;EdU法检测细胞的增殖能力;Transwell实验检测细胞的迁移和侵袭能力,Western blot法和细胞免疫荧光检测α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的蛋白水平,实时荧光定量PCR检测α-SMA和Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的mRNA表达水平。
结果:不同浓度的吡非尼酮(0.1、0.2、0.3、0.5和0.8 mg/L)无明显的细胞毒性作用,后续实验应用0.2 mg/L为干预浓度。
吡非尼酮(0.2 mg/L)预处理HLFs能明显地抑制TGF-β1诱导的细胞增殖、迁移和侵袭能力,下调Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的mRNA表达水平( P<0.05),并且干扰TGF-β1诱导的细胞骨架重组和表型转化,使α-SMA的mRNA和蛋白水平均下降( P<0.05)。
结论:吡非尼酮能有效地抑制TGF-β1所诱导的HLFs细胞功能和表型转化。
【总页数】7页(P2049-2055)【作者】吴超琛;林浩博;张晓【作者单位】南方医科大学,广东广州510515; 广东省人民医院,广东省医学科学院风湿病科,广东广州510080;广东省人民医院,广东省医学科学院风湿病科,广东广州510080;南方医科大学,广东广州510515; 广东省人民医院,广东省医学科学院风湿病科,广东广州510080【正文语种】中文【中图分类】R363【相关文献】1.MG132抑制TGF-β1诱导的人肺成纤维细胞活化 [J], 曹述任;杨俊侠;张敏2.肝X受体激动剂T0901317抑制TGF-β1诱导的人正常肺成纤维细胞α-SMA的表达 [J], 任敦强;刘明;郭永忠;马冉;钟南山3.下调miR-215-5p对TGF-β诱导的人肺成纤维细胞IMR-90增殖抑制作用观察[J], 杜伟;郭丽娜;庞席宁4.敲减HMGA2基因抑制TGF-β1诱导的人胚肺成纤维细胞生长及胶原合成 [J], 李鹏; 刘咏梅; 刘振华5.姜黄素抑制TGF-β1诱导的人肾小管上皮细胞系表型转化 [J], 陈民佳; 杜娟; 袁丹凤; 张蜀; 黄宏; 朱方强因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
百草枯致肺间质纤维化中TGF-β1水平的动态检测
㊃论著㊃D O I :10.3760/c m a .j.i s s n .1673-436X.2013.018.008基金项目:陕西省科学技术研究发展计划项目(2012S F 2-19)作者单位:710068西安,陕西省人民医院呼吸科(陈瑞琳),急诊内科(郭伟㊁徐博),西院二病区(时晔)百草枯致肺间质纤维化中T G F -β1水平的动态检测陈瑞琳 郭伟 时晔 徐博ʌ摘要ɔ 目的 观察百草枯中毒患者丙二醛(M D A )㊁转化生子因子β1(T G F -β1)的动态变化㊂方法 在中毒后第1㊁3㊁5㊁7㊁14㊁21㊁28天通过硫代巴比妥比色法㊁双抗体夹心法分别检测中毒组及健康对照组M D A ㊁T G F -β1水平,同步行胸部C T 检查㊂结果 与健康对照组相比,中毒组外周血M D A ㊁T G F -β1水平明显升高(P <0.05或P <0.01),但M D A 随时间推移及胸部C T 肺间质纤维化逐渐加重呈逐渐下降趋势,而T G F -β1呈持续高水平㊂结论 T G F -β1可能与肺间质纤维化的发生有关㊂ʌ关键词ɔ 百草枯;肺间质纤维化;丙二醛;转化生长因子β1D y n a m i c c h a n g e o fT G F -β1i n p u l m o n a r y i n t e r s t i t i a l f i b r o s i s i n d u c e db yp a r a q u a t C HE N R u i -l i n ,G U O W e i ,S H IY e ,X U B o .D e p a r t m e n t o f R e s p i r a t o r y M e d i c i n e ,S h a n x iP r o v i n c i a lP e o p l e s H o s pi t a l ,X i ᶄa n710068,C h i n aʌA b s t r a c t ɔ O b je c t i v e T oo b s e r v e t h ed y n a m i cc h a n g e so fm a l o n d i a l d e h y d e (M D A ),t r a n sf o r m i ng g r o w th f a c t o r -β1(T G F -β1)i n p a t i e n t sw i t h p a r a q u a t p o i s o n i n g .M e t h o d s T h e l e v e l s o fM D A ,T G F -β1o f p a r a q u a t p o i s o n i n gg r o u p a n dh e a l t h y c o n t r o l g r o u p we r e d e t e r m i n e do n t h e 1s t ,3r d ,5t h ,7t h ,14t h ,21s t ,28t hd a y s af t e r p o i s o n i ng b yp e n thi o b a r b i t a l c o l o r i m e t r i c a n dd o u b l e a n t i b o d y sa n d w i c h m e t h o d ,a n dt h e c h e s tC T w a s e x a m i n e d s y n c h r o n o u s l y .R e s u l t s C o m p a r e dw i t hh e a l t h y c o n t r o l g r o u p,t h e l e v e l s o fM D A a n dT G F -β1i n p e r i p h e r a l b l o o do f p a r a q u a t p o i s o n i n gg r o u p i n c r e a s e d (P <0.05o r P <0.01).T h e l e v e l o fM D As h o w e dd e c l i n i n g t r e n da n dt h el e v e lo fT G F -β1w a si n c r e a s e d w i t ht h et i m ea n d p u l m o n a r y i n t e r s t i t i a l f i b r o s i s .C o n c l u s i o n s T G F -β1m a yp l a y a ni m p o r t a n t r o l e i nt h ed e v e l o p m e n to f p u l m o n a r y i n t e r s t i t i a l f i b r o s i s i n d u c e db yp a r a q u a t .ʌK e y wo r d s ɔ P a r a q u a t ;P u l m o n a r y i n t e r s t i t i a lf i b r o s i s ;M a l o n d i a l d e h y d e ;T r a n s f o r m i n g g r o w t h f a c t o r -β1 百草枯(p a r a qu a t ,P Q )是一种非选择性接触性除草剂,因其低污染㊁低残留等优点而广泛应用于农业生产,但P Q 对人体有较强的毒性,尤其是农村地区[1-2]㊂迄今无特效解毒药,常规治疗效果差,故病死率高达40%~80%,重症患者几乎无救治可能[3]㊂P Q 以肺脏毒性最为突出,可能与肺泡上皮细胞多胺类物质摄取途径有关[4]㊂肺间质纤维化是P Q 中毒致呼吸衰竭死亡的重要原因,近年来随着急诊抢救技术及设备的提高,P Q 中毒急性期死亡率有明显下降,但患者中后期持续肺间质纤维化为主要死因㊂经调查即使是P Q 中毒经抢救后存活者也大多存在肺纤维化,导致预后不良[5]㊂肺间质纤维化已经成为国内外P Q 中毒治疗的共同难题㊂P Q 中毒肺间质纤维化的发病机制至今仍未明了㊂转化生长因子β1(T G F -β1)可以诱导胶原合成和基质改变,在P Q 中毒的早期即可检测到T G F -β1m R N A 和蛋白表达增加[5-6],最新研究显示T G F -β1在诱导上皮细胞-间质转化(E MT )而导致肺间质纤维化中起着重要作用[7-9],但首先要明确T G F -β1在P Q 中毒肺间质纤维化中的动态变化,与急性炎性反应因子丙二醛(M D A )有何不同,从而有助于明确肺间质纤维化机制以指导临床治疗㊂1 材料与方法1.1 实验分组1.1.1 中毒组 收集2009年1月至2012年12月在本院确诊的急性P Q 中毒患者32例,其中男性14例,女性18例,年龄18~56岁,平均年龄34岁,均为口服20%P Q 溶液中毒,服毒量20~150m l ,其中<50m l 26例,50~100m l 4例,>100m l 2例,就诊时间为服药后0.5~10h ,排除心㊁肺㊁肝㊁肾及其他感染性疾病㊂给予常规治疗,包括活性碳插入㊃2931㊃国际呼吸杂志2013年9月第33卷第18期 I n t JR e s p i r ,S e pt e m b e r 2013,V o l .33,N o .18胃管洗胃㊁番泻叶导泻㊁强化血液灌流每天3h,连续7d,环磷腺苷静点营养心肌;还原性谷胱甘肽静点保肝;加强营养治疗;大剂量甲强龙500m g静滴,1次/d,连用7d停药㊂1.1.2健康对照组选取健康志愿者20名,两组患者的性别㊁年龄等一般资料均与中毒组无统计学差异㊂1.2 P Q中毒患者血中M D A检测分别在中毒后第1㊁3㊁5㊁7㊁14㊁21㊁28天采取患者外周静脉血5m l,肝素抗凝,离心收集上清液,采用硫代巴比妥比色法M D A检测试剂盒(南京建成生物工程研究所)检测血清中M D A含量㊂1.3 P Q中毒患者血中T G F-β1检测分别在中毒后第1㊁3㊁5㊁7㊁14㊁21㊁28天抽取患者清晨空腹外周静脉血1m l,离心10m i n,提取血清,采用双抗体夹心法(E L I S A)T G F-β1试剂盒(深圳晶生实业有限公司)检测T G F-β1水平㊂1.4胸部C T检查 P Q中毒患者分别在中毒后第1㊁3㊁14㊁28天行胸部C T检测以判断肺间质纤维化进展,对于危重患者行胸部C T检查时均在可移动呼吸机护送下进行㊂1.5统计学处理所有统计均采用S P S S13.0软件包进行分析㊂计量资料数据以x-ʃs表示㊂单因素两组以上的均数间差异比较用单因素方差分析(A N O V A),多因素的均数间差异比较用多因素方差分析㊂P<0.05为差异有统计学意义㊂2结果2.1临床资料32例患者中死亡9例,且主要分布在口服剂量>50m l人群,死亡时间集中在入院后第1周,死亡原因分别为呼吸衰竭(5例)㊁多脏器功能衰竭(2例)㊁肾衰(1例)㊁肝衰(1例)㊂2.2中毒组M D A㊁T G F-β1检测结果见表1㊂于入院后第1周9例死亡患者检测的血液学指标计入总体患者中㊂表1健康对照组与P Q中毒组不同时间点M D A㊁T G F-β1水平比较(x-ʃs)组别血清M D A(n m o l/m l)血清T G F-β1(μg/L)中毒组第1天7.18ʃ1.10a39.17ʃ6.56a第3天12.31ʃ0.87a45.61ʃ9.37a第5天62.38ʃ10.15b51.65ʃ7.32b第7天71.32ʃ11.51b58.35ʃ8.31b第14天33.76ʃ5.78b61.34ʃ11.78b第21天21.30ʃ3.18b59.79ʃ9.21b第28天16.56ʃ4.32a66.78ʃ7.45b健康对照组4.32ʃ0.5332.3ʃ10.70注:M D A:丙二醛;T G F-β1:转化生长因子β1;与健康对照组比较,a P<0.05,b P<0.012.3胸部C T的变化 P Q中毒患者胸部C T表现随时间推移而变化,且肺部损害程度与口服剂量相关[10-12]㊂早期(3d内)以肺局部通气伴肺毛玻璃样改变为主,其中2例早期即出现肺间质改变;中期(4~28d)以肺实变为主,其中5例出现肺间质改变;晚期(28d以后)以肺间质纤维化为主㊂具体结果见表2㊂由表2可看出,随时间推移,肺间质纤维化发生率逐渐升高,与血清T G F-β1的变化相一致㊂表2百草枯中毒患者随时间推移胸部C T表现(例)胸部C T表现早期(第3天)中期(第14天)晚期(第28天)肺纹理增多1252肺磨玻璃样改变1621肺实变2115肺间质纤维化25153讨论研究表明,P Q中毒后肺泡巨噬细胞过度活化,自身分泌功能增强并在毒性氧代谢产物和酶作用下大量释放各种细胞因子,其中包括与肺间质纤维化关系最为密切的T G F-β1㊂B a r t r a m等通过腺病毒在肺中过度表达T G F-β1活性形式,导致严重的肺间质纤维化[13],从而证实T G F-β1在肺间质纤维化中的作用㊂但T G F-β1在P Q中毒者中的动态变化及促肺间质纤维化机制,目前研究较少㊂P Q中毒时,机体通过酶系统与非酶系统产生大量氧自由基,氧自由基能攻击生物膜,形成脂质过氧化物,其中最重要的是M D A㊂M D A的含量常常可反映机体内脂质过氧化的程度,间接地反映出机体细胞受自由基攻击的严重程度[14],因此常作为急性炎症反应因子应用于多种临床研究㊂我们研究结果显示,在P Q中毒急性炎症反应期(1周内)M D A 明显升高,之后逐渐回落,未继续在胸部C T显示肺间质纤维化加重过程中持续升高㊂而P Q中毒后T G F-β1高表达不仅见于早期炎症反应阶段,且直到后期肺间质纤维化进展阶段,提示炎性反应因子M D A仅参与早期炎症反应阶段,未参与肺间质纤维化形成,而T G F-β1与P Q致肺间质纤维化形成密切相关㊂过去认为P Q致肺间质纤维化主要是由进行性炎症和细胞损伤引起定植的肺间质细胞继发激活和增殖所致[15]㊂然而越来越多的研究显示,炎症和慢性纤维化不一定是有必然关联的,尤其在特发性肺间质纤维化/寻常型间质性肺炎中㊂近年来发现,通过E MT的过程使上皮细胞因为获得间质细胞表型而作为成纤维细胞和肌纤维母细胞的重要来源,被认为是肺间质纤维化发生发展的新模式,而研究显㊃3931㊃国际呼吸杂志2013年9月第33卷第18期I n t JR e s p i r,S e p t e m b e r2013,V o l.33,N o.18示T G F-β1大量分泌在诱导E MT过程中持续存在[16]㊂E MT指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程㊂在胚胎发育㊁慢性炎症㊁组织重建㊁癌症转移和多种纤维化疾病中发挥了重要作用㊂利用原代培养的离体小鼠Ⅱ型上皮细胞,Y a o等[8]证实T G F-β1干预导致了细胞支架重排㊁成纤维细胞样形态学的转变㊁上皮细胞钙黏蛋白下调㊁Ⅰ型胶原㊁α平滑肌肌动蛋白的产生增加,这一切预示了T G F-β1诱导出现的E MT,E MT已作为一个纤维化的潜在发病机制在肾脏和晶状体上皮中得到广泛的研究,而在P Q中毒致肺间质纤维化中的研究甚少㊂大量研究显示,在各种类型的肺间质纤维化中, T G F-β1表达均增加[3-4,15-17],起到中枢连接作用[18]㊂P Q中毒患者即使大量应用抗炎及免疫抑制剂,仍无法明显减轻及阻止患者的持续肺间质纤维化,肺间质纤维化已经成为国内外P Q中毒治疗的共同难题㊂如果明确T G F-β1在P Q致肺间质纤维化中的作用,并通过阻断T G F-β1的作用来治疗肺间质纤维化疾病,是很有希望的治疗靶点㊂W a n g等[19]采用博莱霉素支气管滴注的方法建立仓鼠纤维化模型,重组的可溶性T G F-βⅡ型受体滴注组明显降低了肺间质纤维化水平㊂通过阻断T G F-β1的作用来治疗本病[20-21],尚需进一步研究㊂参考文献[1] B u l l i v a n tC M.A c c i d e n t a l p o i s o n i n g b yp a r a q u a t:R e p o r to ft w o c a s e s i nm a n.B rM e d J,1966,5498:1272-1273.[2] S e r r a A,D o m i n g o s F,P r a t a MM.P a r a q u a ti n t o x i c a t i o n.A c t aM e dP o r t,2003,16:25-32.[3] H w a n g K Y,L e e E Y,H o n g S Y.P a r a q u a ti n t o x i c a t i o ni nK o r e a.A r c hE n v i r o nH e a l t h,2002,57:162-166. [4] H o e tP H,L e w i s C P,D e m e d t s M,e ta l.P u t r e s c i n e a n dp a r a q u a t u p t a k ei nh u m a nl u n g s l i c e sa n di s o l a t e dt y p eⅡp n e u m o c y t e s.B i o c h e m P h a r m a c o l,1994,48:517-524. [5] O n y o nL J,V o l a n sG N.T h ee p i d e m i o l o g y a n d p r e v e n t i o no fp a r a q u a t p o i s o n i n g.H u m T o x i c o l,1987,6:19-29. [6] Y a m a s h i t aM,Y a m a s h i t a M,A n d oY.Al o n g-t e r mf o l l o w-u p o f l u n g f u n c t i o n i ns u r v i v o r s o f p a r a q u a t p o i s o n i n g.H u mE x p T o x i c o l,2000,19:99-103.[7] X uY D,H u aJ,M u iA,e ta l.R e l e a s eo fb i o l o g i c a l l y a c t i v eT G F-b e t a1b y a l v e o l a re p i t h e l i a lc e l l sr e s u l t s i n p u l m o n a r yf i b r o s i s.A m JP h y s i o lL u ng C e l l M o lPh y si o l,2003,285:L527-L539.[8] Y a o HW,X i e QM,C h e n J Q,e ta l.T G F-b e t a1i n d u c e sa l v e o l a re p i t h e l i a l t o m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o ni nv i t r o.L i f eS c i,2004,76:29-37.[9]S i m eP J,O'R e i l l y KM.F i b r o s i s o f t h e l u n g a n d o t h e r t i s s u e s:n e wc o n c e p t s i n p a t h o g e n e s i s a n d t r e a t m e n t.C l i n I mm u n o l, 2001,99:308-319.[10]刘颖,刘志.百草枯中毒的预后因素分析.中国急救医学,2005,25:679-681.[11]H o n g S Y,H w a n g K Y,L e eE Y,e t a l.E f f e c t o f v i t a m i nCo np l a s m at o t a la n t i o x i d a n ts t a t u si n p a t i e n t s w i t h p a r a q u a ti n t o x i c a t i o n.T o x i c o l L e t t,2002,126:51-59.[12]王宏伟,王书轩,丁长伟.百草枯中毒致肺损伤的C T表现.生物医学工程与临床,2008,12:119-122.[13] B a r t r a m U,S p e e r C P.T h er o l e o ft r a n s f o r m i n g g r o w t hf a c t o rb e t ai nl u ng d e v e l o p m e n ta n dd i s e a s e.Ch e s t,2004,125:754-765.[14]李孜,苏白海,米绪华,等.尿毒症炎症㊁氧化应激和羰基应激状态的相关性分析.四川大学学报,2006,37:123-125.[15] d u B i o s R M,W e l l s A U.C r y p t o g e n i cf i b r o s i n g a l v e o l i t i s/i d i o p a t h i c p u l m o n a r y f i b r o s i s.E u rR e s p i r JS u p p l,2001,32:43s-55s.[16] Z a v a d i l J,Böt t i n g e r E P.T G F-b e t a a n d e p i t h e l i a l-t o-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n s.O n c o g e n e,2005,24:5764-5774.[17]V a l c o u r tU,K o w a n e t zM,N i i i m iH,e t a l.T G F-b e t a a n d t h eS m a d s i g n a l i n g p a t h w a y s u p p o r t t r a n s c r i p t o m i cr e p r o g r a mm i n g d u r i n g e p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a l c e l lt r a n s i t i o n.M o l B i o l C e l l,2005,16:1987-2002.[18]M u n g e rJ S,H u a n g X,K a w a k a t s u H,e ta l.T h ei n t e g r i na l p h avb e t a6b i n d sa n d ac t i v a t e sl a t e n t T G F b e t a1:am e c h a n i s m f o r r e g u l a t i n g p u l m o n a r y i n f l a mm a t i o n a n df i b r o s i s.C e l l,1999,96:319-328.[19]W a n g Q,W a n g Y,H y d eD M,e t a l.R e d u c t i o no f b l e o m y c i ni n d u c e dl u n g f i b r o s i s b y t r a n s f o r m i n g g r o w t hf a c t o r b e t as o l u b l e r e c e p t o r i nh a m s t e r s.T h o r a x,1999,54:805-812.[20]W a n g Q,H y d e D M,G o t w a l sP J,e ta l.E f f e c t so fd e l a y e dt r e a t m e n t w i t h t r a n s f o r m i n g g r o w t h f a c t o r-b e t a s o l u b l er e c e p t o r i nat h r e e-d o s eb l e o m y c i n m o d e lo f l u n g f i b r o s i s i nh a m s t e r s.E x p L u n g R e s,2002,28:405-417.[21]田英平,石汉文,佟飞,等.百草枯中毒的规范治疗.中华急诊医学杂志,2007,16:599-560.(收稿日期:2013-04-07)㊃4931㊃国际呼吸杂志2013年9月第33卷第18期I n t JR e s p i r,S e p t e m b e r2013,V o l.33,N o.18。
间质细胞衰老诱导上皮细胞癌变的研究进展
间质细胞衰老诱导上皮细胞癌变的研究进展谷圣美【期刊名称】《中国癌症杂志》【年(卷),期】2012(022)001【摘要】Cellular senescence, defined by permanent cell cycle arrest. We all think that it has great evolutionary advantage in protecting the organism from developing cancer. However, aged stromal cells can significantly promote epithelial tumorigenesis. This tumor-expediting effect is carried out with the mobilization of the inflammatory network to expedite epithelial tumorigenesis. A thorough understanding of the regulatory mechanisms underlying these events may provide a theoretical basis for better studying the effect of cellular senescence in tumorigenesis and a novel therapeutic approach to tumor repression.%细胞衰老是根据永久性细胞周期阻滞而定义的.普遍认为,细胞衰老具有保护机体避免癌变的进化优势.然而,间质细胞的衰老却可以显著加快上皮肿瘤的发生,这种促瘤效应很可能是由衰老成纤维细胞激活的炎症网络造成的.对该调节机制的深入了解,可为研究细胞衰老在肿瘤发生中的作用提供理论基础,同时也可为肿瘤的治疗提供新思路.【总页数】4页(P60-63)【作者】谷圣美【作者单位】复旦大学附属肿瘤医院乳腺外科,实验研究中心,复旦大学上海医学院肿瘤学系,上海200032【正文语种】中文【中图分类】R739.5【相关文献】1.特发性肺纤维化中TGF-β1诱导上皮细胞间质转化作用机制研究进展 [J], 邱静;孙建;李万成2.Wnt信号通路诱导肿瘤细胞上皮间质转化的研究进展 [J], 朱智杰;阮君山;李尧;陆茵;郑仕中;王爱云;陈文星3.药物干预TGF-β1诱导的上皮间质化作用的最新研究进展 [J], 贾思跃;刘芳;王宇4.骨髓间质干细胞诱导分化为膀胱上皮细胞的研究进展 [J], 王忠5.抗肝癌治疗诱导的肝癌细胞上皮-间质转化研究进展 [J], 唐旭;胡志芳;郭娜;苟兴春因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
TGFβ1诱导的肝脏前体细胞上皮-间质转换在逆转过程中可影响星状细胞活化
TGFβ1诱导的肝脏前体细胞上皮-间质转换在逆转过程中可影响星状细胞活化赵文姗;杨爱婷;孙亚朦;贾继东;尤红【期刊名称】《肝脏》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】目的:通过收集TGFβ1刺激过的前体细胞条件培养基,观察其对 HSC 的影响。
方法收集TGFβ1预处理的前体细胞条件培养基,培养 HSC 细胞48 h,观察 HSC 活化程度及细胞外基质相关指标的变化。
结果经TGFβ1刺激后的前体细胞形态明显变大变圆,胞质比例明显增加,核质比减少。
去除TGFβ1刺激后,发现TGFβ1刺激超过24 h,前体细胞的上皮-间质转换发生逆转,表现为α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)蛋白表达量下降,24 h、36 h 及48 h 分别为对照组的1.31倍(P >0.05)、0.97倍(P =0.027)、1.08倍(P =0.058)。
与对照组相比,TGFβ1刺激后前体细胞的条件培养基对 HSCs 的细胞形态无明显差别。
进一步分析发现,TGFβ1刺激前体细胞6h 后,其条件培养基促使星状细胞α-SMA 及细胞外基质标志物金属蛋白酶组织抑制剂-1(tissue inhibitor of metalloproteinase,TIMP-1)在蛋白及基因水平上(分别为对照组的4.12倍及2.64倍)的表达;然而刺激超过24h 上述作用相反,在蛋白水平表现为α-SMA 表达降低而 TIMP-1的表达无明显变化,在基因水平α-SMA 及TIMP-1均呈降低趋势(24 h、36 h、48 h 分别为对照组0.81倍及0.98倍、0.96倍及0.61倍、0.63倍及0.76倍)。
结论去除TGFβ1的刺激后,其诱导的上皮-间质转换可发生逆转,并在逆转过程中可影响星状细胞的活化。
【总页数】5页(P302-306)【作者】赵文姗;杨爱婷;孙亚朦;贾继东;尤红【作者单位】100050 首都医科大学附属北京友谊医院肝病中心肝硬化转化医学北京市重点实验室;100050 首都医科大学附属北京友谊医院肝病中心肝硬化转化医学北京市重点实验室;100050 首都医科大学附属北京友谊医院肝病中心肝硬化转化医学北京市重点实验室;100050 首都医科大学附属北京友谊医院肝病中心肝硬化转化医学北京市重点实验室;100050 首都医科大学附属北京友谊医院肝病中心肝硬化转化医学北京市重点实验室【正文语种】中文【相关文献】1.TGF-β1诱导大鼠肝星状细胞系HSC-T6活化及上皮间质转换 [J], 王丽惠;程变巧;朱琪;林伟国2.BMP-7不能逆转TGF-β1诱导的人支气管上皮细胞上皮间质转换 [J], 程再轩;刘红岗;董小平;张勇;同李平;朱以芳3.沉默FOXC2对TGF-β1诱导的MCF-7细胞上皮-间质转化的逆转作用 [J], 屈洪波;吴诚义;范原铭;韩明利;陈鑫;汤为学4.褐藻多糖硫酸酯对 TGF-β1体外诱导的肾小管上皮细胞间质转分化过程中细胞骨架的影响 [J], 于国华;王威;冯国营;曲桂梅;姚卫东;郎志强;孔令玲5.NLRC5调节转化生长因子-β1诱导的肝星状细胞活化及逆转对肝纤维化的影响[J], 张燕; 范晓翔; 章美武; 庄鲁辉; 毛达峰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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TGF-β1诱导肺泡上皮细胞间质转化作者:黄振杰,郑金旭,莫凯天,苏石芳作者单位:广西北海市人民医院呼吸科;江苏大学附属医院呼吸科;上海市第八人民医院消化科【摘要】目的:通过观察TGF- 1诱导下A549细胞出现的细胞形态学和E-cad表达的变化,探讨上皮细胞-间质细胞转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)过程在肺纤维化发病机制中的作用。
方法:体外培养A549细胞,以TGF- 1进行干预,收集不同时段的细胞,应用荧光实时定量PCR(RT-PCR)检测TGF- 1干预前后E-cad的mRNA表达变化;倒置相差显微镜观察细胞形态学的变化;间接免疫荧光观察E-cad蛋白表达的变化。
结果:倒置相差显微镜观察到TGF- 1干预后A549细胞由鹅卵石状变为梭形,形态如同肌纤维母细胞。
间接免疫荧光显示A549细胞的E-cad表达(红色荧光染色)随时间延长逐渐减少。
RT-PCR显示E-cad的mRNA表达下调(P 0.05)。
结论:TGF- 1在体外诱导肺泡上皮细胞向间质细胞转化,肺泡上皮细胞间质转化是肺纤维化的重要发病机制之一。
【关键词】转化生长因子1,A549细胞,上皮细胞间质转化,肺纤维化Abstract:ObjectiveBy observing the cellular morphology changes and the expression of E-cad after A549 cells were treated with transforming growth factor 1(TGF- 1),to investigate the role of epithelial-mesenchymal transition (EMT) in the pathogenesy of pulmonary fibrosis.MethodA549 cells cultured in vitro were treated by TGF- 1,then harvested at different time points to assay mRNA expression of E-cad by real-time PCR (RT-PCR) before and after A549 cells being treated by TGF- 1.Cellular morphology changes were observed by phase-contrast microscope.Protein expression of E-cad by indirect immunofluorescence.ResultsAfter being treated by TGF- 1,A549 cells were observed by inverted phase contrast microscope to turn from pebble shape to fusiform shape,a myofibroblast-like morphology.Indirect immunofluorescence showed protein expression of E-cad reduced as time went by(red stain).The mRNA expression of E-cad was down -regulated in RT-PCR(P 0.05).ConclusionTGF- 1 induced EMT of alveolar epithelial cells in vitro suggests that EMT of alveolar epithelial cells might be one of fundamental mechanisms of pulmonary fibrosis.Key Words:Transforming growth factor A549 cells;Epithelial- mesenchymal transition;Pulmonary fibrosis特发性肺纤维化(IPF) 是最常见的肺间质疾病,也是肺间质纤维化的主要原因。
多数肺间质疾病病因不明,其发病机制目前也未完全阐明。
传统观点认为各种损伤因素损伤肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞,炎症细胞浸润,细胞因子失衡,肺实质损伤后继发肺间质细胞增殖过度修复导致纤维化。
国外有文献报道IPF是一种涉及异常创伤愈合的功能紊乱,进行性的上皮损伤和(或)激活可能处于纤维形成和间质细胞增殖的核心位置,这种作用是不依赖于炎症的[1-2]。
肺泡上皮细胞(AECs)不仅仅是作为发病的促动因素,它们本身就可以通过一个叫做上皮细胞-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的过程获得间质细胞表型而作为成纤维细胞和肌纤维母细胞的重要来源。
在这个新的模式中,肺泡上皮应该被看作纤维化的关键环节之一,它作为一个多能的干细胞具有相当的可塑性,能参与到交替的途径中:上皮再生修复正常的肺泡结构,凋亡,或者通过EMT形成纤维化。
本研究通过用TGF- 1诱导A549从肺泡上皮细胞向间质细胞转化,进一步探讨肺泡上皮细胞在肺纤维化发病中的作用,为阐明肺纤维化发病的分子生物学机制及寻求新的治疗方法提供依据。
1 材料与方法1.1 主要试剂及物品:A549细胞株(中国典型培养物保藏中心),TGF- 1(PeproTech公司),E-cad 鼠抗人一抗(Santa Cruz公司),兔抗鼠Fitc标志的IgG(Boster公司),胎牛血清(Hyclone 公司),低糖DMEM培养基(GIBCO公司)。
MMLV逆转录酶(美国Promega公司),实时定量试剂盒Platinum SYBR Green qPCR SuperMix UDG (Invit rogen 公司)。
1.2 主要仪器:超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司),二氧化碳培养箱(Forma),倒置相差显微镜(OL YMPUS),高速台式离心机(上海飞鸽牌),Mx-3000P实时定量PCR仪(STRATAGENE公司),凝胶成像与分析系统YNGENE (GENE),电泳仪Jim-X(Bio-Rad),荧光显微镜(Leica),荧光倒置相差显微镜(Nikon)。
1.3 细胞培养:A549细胞用含10%胎牛血清的低糖DMEM培养基,常规培养于5%的CO2,37℃人工培养箱中,细胞呈贴壁生长。
1.4 倒置相差显微镜观察细胞形态:当细胞生长融合至70%~80%,用无血清培养基饥饿24 h,换新鲜培养液,随机把细胞分组,于培养液中加入TGF- 1至终浓度5 ng/ml。
倒置相差显微镜观察A549细胞在TGF- 1刺激0、24、48 h的形态变化。
1.5 间接免疫荧光:以每孔1 104个细胞接种于24孔培养板中预置的载破片上,细胞贴壁爬片后,用无血清培养基饥饿24 h后,加入TGF- 1至终浓度5 ng/ml。
分别于0、24、48 h 后,取出载玻片,用4%多聚甲醛固定60 min。
5%的BSA封闭,37℃60 min。
加一抗E-Cadherin单克隆抗体(1∶50),4℃过夜。
加相应二抗,缓冲甘油封片。
荧光显微镜下观察,并拍照。
1.6 总RNA抽提及逆转录反应:当细胞生长融合至70%~80%,用无血清培养基饥饿24 h,换新鲜培养液,在无血清培养基中加入TGF- 1至终浓度5 ng/ml。
分别于0 、1 、3 、6 、12和24 h从六孔板中离心收集细胞,加入1 ml TRIzol Reagent,按其说明书操作步骤提取总RNA,电泳证实,具有清晰18S和28S条带的RNA用于逆转录实验,取1 gRNA经MMLV逆转录酶逆转录成cDNA。
具体操作按试剂盒说明书进行。
cDNA产物于-20℃保存。
1.7 实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应( Real-time PCR)检测上皮细胞标志物E-cad的mRNA表达:RT-PCR检测上皮细胞标志物E-cad,APDH作内参。
引物(Sequence 5 3 ):E-cad Sense-TTCTGGAAGGAA TGGAGGAGT C-ntisense- ACCTGGAA TTGGGCAAA TGTG-(147 bp);GAPDH Sense-GGTCTCCTCTGACTTCAACA-Antisense-AGCCAATTCG TTGTCATAC-(115 bp),引物由上海生工公司合成。
加样体系按试剂盒Platinum SYBR Green qPCR SuperMix UDG说明书操作。
实时定量PCR 反应条件:95℃5 min 1个循环,95℃20 s,62℃30 s,72℃30 s,40个循环。
由随机附带软件计算出Ct值和拷贝数。
1.8 统计学处理:各实验均重复3次,计量资料以均数标准差(x s)表示,应用SPSS 16.0软件处理,多组均数间采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验,P 0.05被认为是差异有统计学意义。
2 结果2.1 细胞形态学观察:与不加TGF- 1 组相比,加入TGF- 1 后,A549细胞由鹅卵石状上皮形态变成梭形、纺锤形,而且其细胞间隙略变大,细胞和细胞之间的连接变得松散。
2.2 间接免疫荧光:荧光显微镜下观察,正常的A549 细胞为鹅卵石状,细胞表达E-Cad 蛋白,胞膜可见耀眼的红色荧光染色,在外源性TGF- 1 刺激下,随时间延长细胞外形逐渐伸长,并与周围细胞分离,E-Cad 蛋白表达明显减少。
2.3 荧光实时定量PCR检测TGF- 1对A549细胞E-cad的mRNA 表达的影响:与不加TGF- 1 组相比,A549 细胞在加入TGF- 1 后其上皮细胞标志物E-cad的mRNA 表达在24小时内总体呈现下调趋势,在第24 h时间点上最明显(P 0.01),在第3 h时间点上出现一个短暂反弹(P 0.05)。
3 讨论EMT是一种完全分化的上皮细胞经历细胞表型改变转化成完全分化的间质细胞的过程,通常转化成成纤维细胞和肌纤维母细胞[3]。
EMT过程很久以来一直被认为在胚胎发育和恶性肿瘤的细胞转分化中起主导作用。
外胚层在早期形成原间质的发育中经历了EMT过程。
次级上皮通过间质细胞-上皮转化产生。
这些次级上皮然后分化形成完全成熟的上皮,或者经历第二轮EMT形成各种各样的间质细胞和结缔组织细胞,例如脂肪细胞、软骨细胞、成骨细胞、肌细胞和成纤维细胞[4]。
近年来发现EMT可以发生于多种生理、病理过程,不仅在胚胎发育、肿瘤转移级联反应的早期阶段起重要作用,还促进伤口愈合和多种器官的纤维化。