背景矽肺（Silicosis）是由于吸入粉尘引起的一种以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病,其表现为肺组织结构的破坏,并以结节性纤维化为主要病理。虽然目前认为矽肺可防可治,但是现有的治疗药物,未能有效的延缓疾病进展^[1]。因此,明确矽肺纤维化的发生机制,尤其是在矽肺的发病早期制定新的有效的治疗策略已成为当务之急。研究发现,多聚鸟苷酸（polyguanylic acid,PolyG）是一种具有G-四联体（G-quadruplex,G4）结构的胶原样结构巨噬细胞受体（macrophage receptor With Collagenous Structure,MARCO）的特异性配体,之前研究表明其能有效抑制矽肺纤维化。此外在肿瘤研究中发现多种具有G-四联体的药物可有效抑制DNA损伤与修复的相关蛋白--核仁素（Nucleolin,C23）的表达,但其在矽肺中调控核仁素的作用机制尚不清楚。为此本研究进一步探讨DNA损伤与修复在PolyG抗矽肺纤维化中的作用及机制,为阐明矽肺发病机制、寻找药物靶点及矽肺病防治提供理论依据。目的通过吸入式气管滴注法构建C57BL/6小鼠矽肺模型,探讨:（1）DNA损伤与修复相关信号通路在二氧化硅诱导矽肺纤维化中的作用;（2）DNA损伤与修复在PolyG干预矽肺纤维化中的分子机制。方法将48只无特定病原体（specific pathogen free,SPF）的4周龄的雄性C57BL/6小鼠适应性饲养一周后,按体重随机分成正常对照组、二氧化硅组、二氧化硅+PolyG组,每组16只。二氧化硅组与二氧化硅+PolyG组的小鼠均采用吸入式无创造模方式,将50mg/ml的二氧化硅悬浊液50μl一次性滴注进小鼠气管建立矽肺模型,对照组以相同方式滴注同体积的无菌生理盐水。在造模当天,给予干预组小鼠PolyG（2.5mg/Kg）干预。分别于造模后第28天和第56天处死小鼠,每组8只。取小鼠的右肺下叶固定在4%的多聚甲醛中,用于后续HE染色及Masson染色;取右肺上叶制备肺匀浆,通过Western蛋白免疫印记法检测核仁素（nucleolin,C23）、α-平滑肌肌动蛋白（alpha smooth muscle actin,α-SMA）、波形蛋白（vimentin）、γ-H2AX、损伤特异性DNA结合蛋白2（Damage Specific DNA Binding Protein 2,DDB2）、核糖核苷酸还原酶调节性TP53诱导亚基M2B（Ribonucleotide Reductase Regulatory TP53 Inducible Subunit M2B,p53R2）、生长停滞和DNA损伤诱导α蛋白（Growth Arrest And DNA Damage Inducible alpha,GADD45α）的表达。提取小鼠左肺组织中RNA,逆转录为cDNA后,通过qPCR检测Ⅰ型前胶原（CollagenⅠa1）、Ⅲ型前胶原（CollagenⅢa1）、共济失调毛细血管扩张突变基因（Ataxia Telangiectasia Mutated gene,ATM）、P53、P21以及细胞周期蛋白cyclinD1、细胞周期素依赖性激酶4/6（CDK4/CDK6）等基因在mRNA水平的表达。结果1.不同时间各组小鼠肺组织病理变化:HE染色显示,矽肺模型组肺泡内浸润细胞数量明显多于对照组;此外,还可发现肺泡结构破坏和肺间质增厚。且与28天相比,56天组的肺纤维化程度更加明显。Masson染色可见,矽肺模型组中蓝色胶原与对照组比较明显增加,而PolyG干预组显示纤维化明显缓解。2.不同时间各组小鼠肺组织中γ-H2AX、Vimentin和α-SMA蛋白表达变化:矽肺模型组的小鼠肺组织中Vimentin和α-SMA的表达均高于同期的生理盐水组（P<0.05）,PolyG干预组中Vimentin和α-SMA的表达相较于同期的矽肺模型组均降低（P<0.05）;在二氧化硅暴露后的第56天,矽肺模型组的小鼠肺组织中γ-H2AX的表达量相较于同期生理盐水组,表达升高（P<0.05）,同样γ-H2AX蛋白在PolyG干预组小鼠肺组织中的表达量减少（P<0.05）。3.不同时间各组小鼠肺组织中CollagenⅠa1、CollagenⅢa1和DNA损伤修复相关基因的mRNAs表达规律:在不同时间点,矽肺模型组的小鼠肺组织中CollagenⅠa1、CollagenⅢa1、ATM、P53和P21的转录水平相较于生理盐水对照组均升高（P<0.05）,PolyG干预组小鼠肺组织中上述基因的转录水平均低于矽肺模型组（P<0.05）。4.各组小鼠肺组织中核仁素与DNA修复相关蛋白的表达:在各个时间点,矽肺模型组的小鼠肺组织中核仁素蛋白的表达均高于生理盐水组（P<0.05）,PolyG干预组的表达均低于矽肺模型组（P<0.05）。而GADD45α蛋白在矽肺模型组小鼠肺组织中的表达均低于同期的生理盐水组和PolyG干预组（P<0.05）5.不同时间各组小鼠肺组织中cyclinD1与CDK4/6的mRNAs在小鼠肺组织中表达:在28天的时间点,矽肺模型组的小鼠肺组织中cyclinD1的转录水平相较于生理盐水对照组均升高（P<0.05）。而在56天的时间点,矽肺模型组的小鼠肺组织中cyclinD1的转录水平相较于生理盐水对照组降低（P<0.05）。此外,CDK6的mRNA水平只在28天的时间点,矽肺模型组与干预组之间未见统计学差异（P>0.05）。而CDK4的转录水平在56天相较于其它两组未见统计学差异（P>0.05）。结论1.二氧化硅可以诱导小鼠肺组织的DNA损伤标志蛋白γ-H2AX和核仁素表达升高,DNA损伤修复基因ATM、p53和p21的mRNA水平表达上调,提示核仁素介导的DNA损伤修复信号通路可能在矽肺纤维化过程中发挥着重要作用;2.PolyG干预能够下调γ-H2AX与核仁素表达,同时上调GADD45α的表达,调控矽肺小鼠肺组织DNA损伤修复的转录与翻译,并发挥抗矽肺纤维化作用。研究对尘肺病防治具有重要的理论意义和切实的实用价值。