Dach1通过抑制肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡参与肺纤维化发病机制的研究

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背景:特发性肺纤维化(Idiopathic pulmonary fibrosis,IPF),作为间质性肺疾病中一种特别严重的肺纤维化形式,呈慢性、进行性,致命性的特点,其病因和发病机制仍然尚不清楚,并且治疗的疗效低。肺泡II型上皮细胞在肺纤维化的发生发展中具有重要作用,但其相关的调控机制需要进一步探究。Dachshund homolog 1(Dach1)在多种肿瘤上皮细胞中具有重要作用,且其在多种疾病中调控TGF-β1/Smad信号通路,由此推测Dach1可能在肺纤维化中具有重要作用。目的:确定肺纤维化人群中、小鼠模型中、细胞模型中Dach1的表达差异;体内实验探讨Dach1在博来霉素(Bleomycin,BLM)诱导的小鼠肺纤维化中的作用;体外实验解析Dach1调控肺泡II型上皮细胞的的具体机制。方法:利用生物信息学探究在发掘队列GSE47460中Dach1在肺纤维化人群中的差异性表达,进而在验证队列GSE32537和GSE110147中Dach1的差异性表达情况;对BLM诱导的小鼠肺纤维化肺组织和TGF-β1刺激的上皮细胞使用western blot和免疫荧光检测Dach1的表达。构建了肺泡II型上皮细胞Dach1特异性敲除小鼠(Dach1 CKO)和肺组织特异性Dach1过表达小鼠(Dach1-OE),利用BLM诱导的小鼠肺纤维化模型,检测肺纤维化病理改变、小鼠肺功能、肺纤维化指标的变化。利用生物信息学探究Dach1可能相关的生物学过程,使用Dach1过表达质粒探究Dach1对BLM诱导的小鼠上皮细胞系(Murine lung epithelia-12,MLE-12)凋亡的作用,解析Dach1调控细胞凋亡的具体相关机制,并将相关的结果在体内实验进行验证。结果:Dach1在肺纤维化的人群中、动物模型中、细胞模型中均显著下降,特别是在肺泡II型上皮细胞中,其表达量与纤维化相关指标的具有显著相关性。肺泡II型上皮细胞特异性缺失Dach1能够加剧BLM诱导的小鼠肺纤维化程度,而肺组织特异性过表达Dach1能够缓解BLM诱导的小鼠肺纤维化程度。具体的机制表明,Dach1能够与经典转录因子C-Jun结合进而转录调控下游基因Bim的表达,进而调控上皮细胞的凋亡。结论:Dach1通过抑制肺泡II型上皮细胞的凋亡参与肺纤维化的发生发展,以Dach1为治疗靶点可能成为肺纤维化的一种治疗策略。
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