NRP1基因敲除对放射性肺纤维化进程的影响及其作用机制

更新时间:2023-05-28

【摘要】目的:观察神经菌毛蛋白1 (NRP1)基因对放射性肺纤维化(RIPF)进程的影响,并探讨其在Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路和转化生长因子β1(TGF-β1)/Smads通路介导的上皮间质转化(EMT)发生发展过程和细胞外基质(ECM)沉积中的作用。方法:利用Cre-LoxP重组酶系统构建肺泡Ⅱ型上皮细胞(AT-Ⅱ)特异性敲除NRP1基因的转基因C57BL/6J小鼠并进行鼠尾鉴定,将160只小鼠按照射后不同时间点随机分为4周组、8周组、16周组和24周组,每组小鼠按随机数字表法分为野生型(Con)组、野生型单纯照射(IR)组、NRP1基因特异性敲除(KO-Con)组和NRP1基因特异性敲除+照射(KO+IR)组,每亚组10只。KO-Con和KO+IR组小鼠腹腔注射他莫昔芬特异性敲除AT-Ⅱ细胞NRP1基因,IR组和KO+IR组小鼠采用20Gy全胸照射建立RIPF小鼠模型。模型构建完成后,利用HE染色法和Masson染色法验证模型是否构建成功;利用免疫组织化学(IHC)法检测小鼠肺组织中Ⅰ型胶原(ColⅠ)和α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的蛋白表达水平;Western blotting法检测小鼠肺组织中NRP1、β-catenin、TGF-β1和Smad2蛋白表达水平;实时荧光定量-聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测小鼠肺组织中NRP1、ColⅠ、α-SMA、β-catenin、TGF-β1、Smad2、上皮型钙黏蛋白(E-cadherin)、神经型钙黏蛋白(N-cadherin)和波形蛋白(Vimentin)mRNA表达水平。结果:HE染色和Masson染色显示RIPF小鼠模型构建成功,IR组小鼠肺部主要为放射性肺炎病理形态表现。与Con组比较,随时间的延长,IR组小鼠肺组织中NRP1蛋白和mRNA表达水平逐渐升高(P<0.05),24周时达到最高(P<0.01)。与Con组比较,随时间的延长IR组和KO+IR组小鼠肺组织中ColⅠ、α-SMA、β-catenin、TGF-β1和Smad2蛋白及mRNA表达水平逐渐升高(P<0.05或P<0.01);与IR组比较,随时间的延长,KO+IR组小鼠肺组织中ColⅠ、α-SMA、β-catenin、TGF-β1和Smad2蛋白和mRNA表达水平均明显降低(P<0.05或P<0.01),但仍高于Con组(P<0.05或P<0.01)。与Con组比较,随时间的延长,IR组和KO+IR组小鼠肺组织中上皮细胞标志物E-Cadherin mRNA表达水平逐渐降低(P<0.05),间质细胞标志物N-Cadherin和Vimentin蛋白表达水平升高(P <0.05或P <0.01),但KO+IR组小鼠肺组织中E-Cadherin mRNA表达水平明显高于IR组(P<0.05或P<0.01),N-Cadherin和Vimentin mRNA表达水平均明显低于IR组(P<0.05或P<0.01)。结论:NRP1基因敲除可抑制RIPF的发生发展,其机制可能与调节小鼠肺组织中Wnt/β-catenin和TGF-β1/Smads信号通路的表达进而抑制EMT进程有关。

【关键词】 放射性肺纤维化 神经菌毛蛋白1 肺泡Ⅱ型上皮细胞 Wnt/β-连环蛋白信号通路 转化生长因子β1/Smads信号通路 上皮-间质转化

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