JNK与Smad途径介导小鼠肺纤维化中肌成纤维细胞的形成及相互作用的研究

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目的:利用博来霉素诱导的C57BL/6小鼠肺纤维化模型来研究JNK与Smad途径在肺纤维化的发生发展中的相互联系及二者对特异性表达α-SMA的肌成纤维细胞形成的作用机制。方法:选择健康雄性C57BL/6大鼠96只(体重为20g±2g),按随机数字表法随机分为正常对照组(N组)、肺纤维化模型组(M组)、SP600125干预组(SP组)及SB431542组干预(SB组),每组各24只。M组、SP组及SB组于气管内滴注BLM注射液(按5mg/Kg溶于0.9%生理盐水中至50μl)制备肺纤维化模型,正常组则滴注0.9%生理盐水50μl,造模当日,SP组给予SP600125(按15mg/Kg溶于DMSO液中至0.03ml)腹腔内注射,其余三组给予DMSO液0.03ml腹腔内注射,一次性给药。SB组于造模后第3、4、5天腹腔内注射SB431542(按4.2mg/Kg,浓度为0.5mg/ml,溶媒为10%乙醇),其余3组给予等体积10%乙醇。分别于模型制备后的第7、14、28天随机抽取每组小鼠各8只,采用腹主动脉放血法处死,留取肺组织。通过HE染色和Masson染色,观察肺泡炎和肺纤维化程度并进行评分;碱水解法检测肺组织中羟脯氨酸(HYP)含量;免疫组化法测α-SMA的定位,Western blot检测p-JNK,p-Smad3、α-SMA的表达水平。结果:1、HE及Masson染色:M组于第7天时出现明显的肺泡炎性改变,第14天时出现纤维化改变,第28天时肺泡炎症减轻,形成明显的纤维化改变。SP组及SB组较M组比较,肺泡炎及肺纤维化的程度均有所减轻。2、羟脯氨酸含量测定:M组各时间点较N组含量升高(P<0.05);第14、28天时SP组、SB组较M组含量降低,差异有统计学意义(P<0.05);第14、28天时SB组较SP组含量低,差异有统计学意义(P<0.05)。3、免疫组化结果:α-SMA主要定位于肺内气管、血管周围的平滑肌细胞及肺纤维化后大量增生的肌成纤维细胞细胞中。在N组肺组织中,各时间点α-SMA蛋白表达甚微,仅可在较大血管、支气管壁的平滑肌细胞质中呈阳性表达;M组α-SMA蛋白除表达在支气管壁、血管的平滑肌细胞质中,还可在肺间质的肌成纤维细胞质中表达,其表达量随时间延长缓慢增加,第28天时最明显(P<0.05);SP组和SB组在各时间点较M组表达降低(P<0.05)。4、Western blot结果:与N组比较,M组在第7、14、28天p-JNK、p-Smad3及α-SMA的表达量均升高(P<0.05);与M组比较,SP组及SB组各蛋白的表达量在7、14、28天均降低(P<0.05);在14、28天,SB组与SP组比较,各蛋白表达量降低(P<0.05)。结论:Smad与JNK信号通路可以诱导肌成纤维细胞的形成,从而在肺纤维化发生发展过程中发挥作用;JNK和Smad途径在肌成纤维细胞的形成过程中是相互作用的,JNK的活化可以加强Smad3的磷酸化,同时,JNK的磷酸化也需Smad途径的活化。
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