自噬在辐射诱导肺上皮间质转化中的作用机制研究

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目的放疗是临床治疗恶性肿瘤的常用方法,然而胸部照射诱发的放射性肺纤维化(radiation-induced pulmonary fibrosis,RPF),是放疗最为棘手的并发症。放射性肺纤维化病理上以成纤维细胞聚集,肺泡II型上皮细胞损伤,细胞外基质和胶原沉积为主要特征。我们的前期研究表明,辐射诱导肺泡上皮细胞(alveolar epithelial cells,AECs)发生上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)进而转化成成纤维细胞是放射性肺纤维化的重要细胞来源。自噬(autophagy)是细胞在静息和应激状态下维持内环境稳态的一种高度保守的细胞行为。通过自噬体、溶酶体的相继组装形成自噬溶酶体,从而实现胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分的降解反应。自噬的发生主要以自噬体膜结合型标志蛋白LC3I/II、Beclin-1的诱导表达、p62的降解等为典型特征。在实验室以往的研究中,我们发现,EMT的重要分子信号通路蛋白β-连环蛋白(β-catenin)在肺组织上皮细胞胞浆和胞核中表达增加,从而促进放射性肺纤维化中成纤维细胞增多,本研究从自噬在EMT引起放射性肺纤维化过程中的作用出发,探讨自噬是否通过Wnt/β-catenin通路来介导EMT。因此我们希望系统研究自噬介导辐射诱导肺泡EMT的作用机制,为探索放射性肺纤维化的发病机制及防止放射性肺纤维化的进一步发展提供新的线索。方法以人支气管上皮细胞(Beas-2B)为靶细胞,给予6 Gy60Coγ射线照射,利用免疫印迹技术在蛋白水平检测EMT、低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)、自噬、Wnt/β-catenin信号通路的蛋白表达和活化情况,利用激光共聚焦技术检测EMT表面蛋白的表达变化,利用流式分选技术分析EMT表面蛋白表型的改变。结果6Gy60Coγ射线照射Beas-2B细胞48h后发生明显的EMT,建立辐射诱导的EMT模型。并且发现照射后细胞内HIF-1α蛋白被显著的诱导表达,形成诱导低氧微环境;同时自噬标志性蛋白LC3I/II,Bcelin-1表达增多,而p62表达下调,促使细胞自噬发生;60Coγ射线照射后引起β-catenin蛋白表达增加,当下调β-catenin表达水平后,EMT相关蛋白表达抑制,而自噬标志性蛋白的表达水平并未出现明显改变;抑制自噬后,Wnt/β-catenin信号通路活化受到明显抑制;与此同时EMT相关蛋白表达下调。结论60Coγ射线照射后形成低氧诱导微环境,诱导了细胞自噬反应的发生,从而通过激活Wnt/β-catenin信号通路介导了支气管上皮间质转化。
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