细胞自噬调控上皮间质转化在肺纤维化中的作用机制

摘要

目的探讨细胞自噬在特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)中的作用机制及其变化对调控肺泡上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的影响,为进一步阐明IPF的发病机制提供实验依据。方法采用倒置显微镜观察不同浓度转化生长因子(transforming growth factor-β,TGF-β1)作用于人源肺泡上皮细胞A549后其形态学改变;CCK-8法检测不同浓度TGF-β1对A549细胞活力的影响;Western blot检测不同浓度TGF-β1对自噬和EMT相关蛋白表达的影响,筛选出最佳的诱导浓度及时间,建立纤维化体外模型;透射电子显微镜(TEM)观察5 ng/mL TGF-β1对A549细胞自噬的影响;造模成功后,将A549细胞分为空白组(Control)、模型组(5 ng/mL TGF-β1)、RAPA组(10 nmol/L RAPA)、TGF-β1+RAPA(5 ng/mL TGF-β1+10 nmol/L RAPA)组,Western blot和免疫荧光法检测加入自噬激动剂雷帕霉素(rapamycin,RAPA)后,自噬和EMT相关蛋白的表达变化。结果与对照组相比,TGF-β1处理后细胞形态由不规则多边形转变为梭形且细胞分散开来,呈现出EMT的典型表象。CCK-8结果显示,在实验浓度范围内,TGF-β1对A549细胞无明显的细胞毒性作用(P>0.05)。Western blot结果显示,与对照组相比,经TGF-β1浓度梯度诱导的各组Beclin1、E-cadherin的蛋白表达下调,p62、N-cadherin的蛋白表达上调(P<0.05)。TEM结果显示,与对照组相比,TGF-β1诱导后细胞形态向梭形转变,且自噬溶酶体数量显著减少。加入RAPA之后,Western blot和免疫荧光结果显示,与模型组相比,RAPA组Beclin1、E-cadherin、LC3蛋白表达上调,p62、N-cadherin、Fibronectin蛋白表达下调(P<0.05)。结论TGF-β1可下调A549细胞自噬水平,促进细胞EMT发生,RAPA在提高自噬水平的同时可抑制EMT从而缓解肺纤维化。