Ⅱ型肺泡上皮细胞间质转分化中的Notch-1/Twist-1信号通路机制

摘要

目的:通过研究Notch-1/Twist-1信号通路参与Ⅱ型肺泡上皮细胞间质转分化(EMT)作用,为阐明肺纤维化(PF)发病机制提供理论依据.方法:动物实验设对照组和博莱霉素(BLM)组(n=15).气管注射BLM(7500 U/kg)诱导肺纤维化大鼠模型,造模后28 d取左肺下叶固定于10％福尔马林中,进行HE、Masson及转化生长因子-β1(TGF-β1)免疫组化染色.体外培养Ⅱ型肺泡上皮细胞(RLE-6TN),细胞实验设对照(Control)组、TGF-β1(5 ng/ml)组、TGF-β1+Notch-1 siRNA阴性对照组(NC siRNA,100 pmol/L)和TGF-β1+Notch-1 siRNA干扰组(Notch-1 siRNA,100 pmol/L),每组设9个复孔.细胞先用NC siRNA或Notch-1 siRNA预处理24 h,再用TGF-β1处理48 h.检测肺组织和(或)Ⅱ型肺泡上皮细胞内TGF-β1、I型胶原(collagen I)、Ⅲ型胶原(collagenⅢ)、E-钙粘蛋白(E-Cadherin)、紧密连接蛋白-1(ZO-1)、波形蛋白(Vimentin)、N-钙粘蛋白(N-Cadherin)、Notch-1、Notch-1胞内域(NICD)、Hes-1和Twist-1 mRNA和(或)蛋白表达.结果:动物实验结果显示,与对照组相比,BLM组肺泡萎缩、塌陷并发生融合,肺泡间隔明显增宽,可见大量炎性细胞的浸润.肺间质胶原纤维沉积明显增多,collagen I和colla-genⅢ的表达明显增加(P<0.01);另外,肺BLM组织中E-cadherin和ZO-1表达明显下降而Vimentin和N-cadherin的表达明显增加(P<0.01);同时,BLM组肺组织TGF-β1、Notch-1、NICD、Hes-1和Twist-1的表达也明显上调(P<0.01).细胞实验结果显示,与Control相比,TGF-β1组Notch-1、NICD、Hes-1、Twist-1、collagen I和collagenⅢ的表达明显升高,同时E-Cadherin和ZO-1的表达明显降低而Vimentin和N-cadherin的表达明显升高(P<0.01).与TGF-β1组相比,Notch-1 siRNA能够明显降低TGF-β1诱导Notch-1、NICD、Hes-1和Twist-1的表达(P<0.05或P<0.01),同时E-Cadherin和ZO-1的表达明显升高而Vimentin和N-cadherin的表达明显降低(P<0.05或P<0.01).另外Notch-1 siRNA还能够明显降低TGF-β1诱导的collagen I和collagenⅢ的表达(P<0.05或P<0.01).结论:Notch-1/Twist-1信号通路参与了Ⅱ型肺泡上皮细胞EMT,可能参与了肺纤维化的发生发展.