【摘 要】
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目的:二氧化硅作为一种重要的原料被广泛应用,在生产加工过程中会产生游离的二氧化硅颗粒,即矽尘。吸入矽尘可导致一系列疾病,其中以慢性炎症和进行性肺纤维化为特征的矽肺是世界上最重要的职业病之一。越来越多的研究支持上皮细胞通过上皮间质转化（EMT）的方式转化为肌成纤维细胞,促进纤维化的发展。本研究应用A549细胞系探讨矽尘在上皮间质转化中的可能作用机制,为矽尘所致疾病的预防与治疗提供新的方向。研究方法:
【基金项目】
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国家自然科学基金（No.81773376）；
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目的:二氧化硅作为一种重要的原料被广泛应用,在生产加工过程中会产生游离的二氧化硅颗粒,即矽尘。吸入矽尘可导致一系列疾病,其中以慢性炎症和进行性肺纤维化为特征的矽肺是世界上最重要的职业病之一。越来越多的研究支持上皮细胞通过上皮间质转化（EMT）的方式转化为肌成纤维细胞,促进纤维化的发展。本研究应用A549细胞系探讨矽尘在上皮间质转化中的可能作用机制,为矽尘所致疾病的预防与治疗提供新的方向。研究方法:本研究应用A549细胞系构建矽尘诱导的上皮间质转化模型,分为生理盐水对照组和不同剂量二氧化硅（50、100、150、200、250μg/ml）暴露组,于24h、48h、72h收集细胞,采用Western Blot方法检测EMT相关蛋白以及半乳糖凝集素-3（Gal-3）的表达情况,用划痕实验检测细胞的迁移能力,用Western Blot和免疫荧光技术检测GSK-3β/β-catenin通路相关蛋白的表达情况。通过小干扰RNA（si RNA）构建Gal-3敲低的A549细胞系,分为生理盐水对照组（si NC+saline）、矽尘模型组（si NC+silica）、敲低对照组（si Gal-3+saline）以及敲低模型组（si Gal-3+silica）四个实验组,矽尘（250μg/ml）暴露48h后收集细胞进行后续检测。结果:1、矽尘暴露诱导A549细胞发生EMT。矽尘刺激组的细胞形态较对照组发生明显改变,细胞的迁移能力增强。Western Blot结果分析表明,矽尘暴露组的A549细胞中E-cadherin蛋白表达降低,vimentin和α-SMA蛋白表达升高（P＜0.05）。2、矽尘暴露使A549细胞中Gal-3表达升高,敲低Gal-3可以减轻矽尘诱导的EMT。0～250μg/m L的二氧化硅悬液诱导A549细胞中Gal-3剂量依赖性增加,250μg/m L的二氧化硅悬液诱导的Gal-3增加在72 h达到峰值。通过小干扰RNA构建Gal-3敲低的A549细胞系,Western Blot和Realtime-PCR证明Gal-3被敲低。与矽尘组相比,Gal-3敲低矽尘组的E-cadherin蛋白表达升高,α-SMA和vimentin蛋白表达降低（P＜0.05）。3、Gal-3通过调控GSK-3β/β-catenin信号通路,促进A549细胞中矽尘诱导的EMT。与生理盐水对照组相比,给予二氧化硅悬液刺激后,A549细胞中p-GSK-3β和active-β-catenin蛋白表达显著增加。免疫荧光检测显示核内β-catenin积聚。给予si RNA干扰后,与矽尘暴露组相比,Gal-3敲低模型组的p-GSK-3β和active-β-catenin蛋白表达下降,β-catenin的核转移减少。结论:1、矽尘暴露诱导A549细胞发生EMT。2、矽尘暴露使A549细胞中Gal-3表达升高,敲低Gal-3可以减轻矽尘诱导的EMT。3、Gal-3通过调控A549细胞中GSK-3β/β-catenin信号通路促进矽尘诱导的EMT。
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