本文選題：Smad7　切入點(diǎn)：肺泡上皮Ⅱ型細(xì)胞　出處：《山東大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：在過去的20年中,隨著我國(guó)人口老齡化加劇,肺衰老相關(guān)疾病發(fā)生率和死亡率顯著上升。由于老年人生理機(jī)能衰退且暴露在含尼古丁,大氣污染和職業(yè)性粉塵的有害環(huán)境時(shí)間增加,所以是肺部疾病高度易感人群。其中特發(fā)性肺纖維化(Idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)是一種常見的慢性且高致死性的肺間質(zhì)性疾病,確診后病人的平均存活時(shí)間為3年,目前尚無有效的治療方法。IPF病人的肺結(jié)構(gòu)出現(xiàn)區(qū)域性肺上皮細(xì)胞損傷和增生、纖維化,通常伴隨蜂窩狀和成纖維細(xì)胞灶的形成。IPF的發(fā)病機(jī)制尚未確定,但由組織學(xué)特征推測(cè),肺上皮細(xì)胞損傷及異常修復(fù)可能是主要病因。肺泡上皮II型細(xì)胞(alveolar epithelial type Ⅱ cells, AECⅡ)是肺泡上皮干細(xì)胞,其損傷和衰老是肺上皮組織衰老的關(guān)鍵因素,與衰老相關(guān)肺病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。AECⅡ衰老的分子機(jī)制一直是肺衰老研究中的熱點(diǎn)問題。第一部分Smad7敲除引起端粒酶異常誘導(dǎo)肺上皮衰老的發(fā)生肺損傷初期,激活的肺上皮細(xì)胞和招募的炎癥細(xì)胞所釋放致纖維化生長(zhǎng)因子會(huì)引起損傷-修復(fù)失敗-纖維化的惡性循環(huán)。其中TGFβ是最有效的促纖維化生長(zhǎng)因子,因此TGFβ信號(hào)通路與IPF聯(lián)系緊密。但相關(guān)研究主要集中在該通路激活導(dǎo)致的肺纖維化表型及抑制該通路所得到的改善效果,對(duì)于具體機(jī)制的研究相對(duì)較少。本研究以在AECⅡ中敲除Smad7的小鼠為模型,探索了該通路與肺上皮衰老的關(guān)系及具體機(jī)制,得到以下結(jié)論：1)IPF病人的肺組織中Smad7表達(dá)降低。小鼠肺組織Smad7的基因轉(zhuǎn)錄水平隨年齡增加而下降。Smad7作為TGFP信號(hào)通路的抑制因子,表明年老者TGFβ信號(hào)通路活躍增加IPF風(fēng)險(xiǎn)。2)在Smad7敲除小鼠模型中發(fā)現(xiàn)AECⅡ的細(xì)胞數(shù)減少,細(xì)胞周期停滯,且肺上皮衰老標(biāo)志物增多, a-SMA表達(dá)增多。提示Smad7敲除可引起AECⅡ衰老,促使肺上皮組織再生修復(fù)功能受損。3) AECⅡ芯片結(jié)果顯示Smad7敲除使mTert轉(zhuǎn)錄受到抑制,且肺組織AECⅡ中磷酸化的Smad3入核增加,表明敲除Smad7使TGFβ信號(hào)通路激活。在肺泡II型上皮癌細(xì)胞A549中干擾Smad7可抑制TERT的轉(zhuǎn)錄。4)敲除Smad7或mTert可誘導(dǎo)小鼠肺上皮組織衰老表型。在2m、3m及8m齡的兩種敲除鼠的肺組織中p21陽性表達(dá)的AECⅡ比例相近。5)敲除Smad7可使AECⅡ端粒縮短,并且引起端粒功能異常損傷灶TIF的增加,說明TGFβ/Smad信號(hào)通路調(diào)節(jié)端粒長(zhǎng)度并引起端粒損傷。6)過表達(dá)TERT可降低TGFβ1處理引起的TIF數(shù)量,提示TGFβ/Smad信號(hào)通路可能通過抑制TERT表達(dá)從而抑制端粒合成導(dǎo)致細(xì)胞端�？s短。另外敲入mTert可以部分逆轉(zhuǎn)敲除Smad7引起的肺衰老,提示Smad7敲除很可能通過抑制mTert表達(dá)誘導(dǎo)衰老表型。綜上所述,Smad7敲除可以引起TGFβ信號(hào)通路激活并抑制mTert的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),使得AECⅡ的端粒酶功能被抑制導(dǎo)致端�？s短并引發(fā)TIF形成,導(dǎo)致AECⅡ細(xì)胞數(shù)量減少、周期阻滯,并引發(fā)肺衰老增加IPF趨勢(shì)。第二部分：端粒酶缺失引起肺泡上皮干細(xì)胞衰老相關(guān)的低度慢性炎癥微環(huán)境的發(fā)生前述研究表明Smad7敲除可引起nTert表達(dá)被抑制和肺上皮衰老表型,本部分重點(diǎn)以端粒酶缺失小鼠為模型,研究端粒酶介導(dǎo)的AECⅡ在肺衰老中的作用,得到以下結(jié)論：1)端粒酶敲除小鼠的肺上皮衰老表征明顯增加,AECⅡ細(xì)胞呈現(xiàn)衰老表型。2) TERC敲除的小鼠肺組織中AECⅡ和肺泡上皮細(xì)胞數(shù)目減少。3)端粒酶敲除可使AECⅡ端�？s短,引起端粒損傷,增加TIF數(shù)量。4)端粒酶敲除增加肺組織中p15,p16和p21的轉(zhuǎn)錄水平。mTert敲除肺組織中p16和HP1y陽性標(biāo)記的AECⅡ比例明顯增加,說明端粒酶缺失引起了AECⅡ的復(fù)制性衰老。5) TERC敲除的小鼠肺組織中a-SMA和Collα1表達(dá)都有顯著增加,說明端粒酶缺失可增加肺組織纖維化趨勢(shì)。6) TERC敲除小鼠全肺中,TGF-β1、TGFβRI、TGFβRⅡ受體轉(zhuǎn)錄水平被抑制,支氣管肺泡灌注液體中溢出的TGF β1含量也降低,但I(xiàn)L6和CXCL15這兩種促炎因子的含量明顯升高。提示端粒酶敲除可能通過炎癥反應(yīng)促進(jìn)肺上皮細(xì)胞纖維化趨勢(shì)。7)端粒酶敲除小鼠的全肺中多種炎癥因子的轉(zhuǎn)錄激活,提示了端粒酶缺失誘發(fā)了低度炎癥反應(yīng)。8)肺組織細(xì)胞懸液中單核細(xì)胞比例增加,巨噬細(xì)胞、天然殺傷細(xì)胞及樹突細(xì)胞比例未出現(xiàn)明顯變化,提示肺組織中出現(xiàn)免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)。9) AECⅡ中TGFP家族及IL等促炎因子轉(zhuǎn)錄水平正常,說明復(fù)制性衰老的肺泡干細(xì)胞未產(chǎn)生促炎因子。綜上所述,本部分研究得出TERC或mTert敲除可引起小鼠肺泡上皮干細(xì)胞復(fù)制性衰老,上皮損傷,肺泡融合及炎癥反應(yīng)。首次提出端粒酶缺失可引起小鼠肺泡上皮干細(xì)胞復(fù)制性衰老及低度炎癥,促發(fā)肺早衰,肺泡融合及纖維化損傷,從端�？s短和AECⅡ衰老角度闡述了肺纖維化的可能分子機(jī)制。
[Abstract]:In the past 20 years , with aging population aging , the incidence and mortality of lung aging - related diseases have increased significantly . In conclusion , the expression of TGF - 尾1 , TGF - 尾RI , TGF - 尾R鈪，

本文編號(hào)：1678722