《HIF-1α上調LOXs在百草枯致肺纖維化中的機制研究》是依託上海交通大學，由王瑞蘭擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：HIF-1α上調LOXs在百草枯致肺纖維化中的機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王瑞蘭
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
百草枯中毒仍然是開發中國家急性中毒患者的主要死亡原因。如何阻止早期肺間質纖維化的發生，是降低百草枯中毒患者死亡率的關鍵。前期工作發現，HIF-1α肺部表達在百草枯中毒早期即出現顯著變化，同時伴隨著膠原沉積增加，提示HIF-1α的活性增強可能與肺纖維化存在相關性。有研究發現，HIF-1α活化可上調賴氨醯氧化酶(LOXs)活性，LOXs既影響細胞外基質蛋白交聯，還可誘導上皮－間質轉化。因而推測百草枯導致的肺纖維化是否與HIF-1α上調LOXs有關。本研究擬採用免疫組織化學、Western Blot、RNAi及Tranwell細胞遷移檢測等技術探討HIF-1α是否通過上調LOXs誘導上皮－間質轉化及影響細胞外基質代謝，從而在百草枯導致肺纖維化中發揮作用，並探討上述作用的信號調控通路，為百草枯中毒尋找新的治療靶點提供理論和實驗依據。
結題摘要
百草枯(PQ)中毒仍然是開發中國家急性中毒患者的主要死亡原因。如何阻止早期肺纖維化的發生，是降低PQ中毒患者死亡率的關鍵。文獻報導提示：HIF-1α活化可上調賴氨醯氧化酶(LOXs)活性，LOXs既影響細胞外基質蛋白交聯，還可誘導上皮－間質轉化。本項目主要探討HIF-1α是否通過上調LOXs誘導上皮－間質轉化及影響細胞外基質代謝，從而在PQ導致肺纖維化中發揮作用，並探討上述作用的信號調控通路，為PQ中毒尋找新的治療靶點提供理論和實驗依據。本項目通過體內及體外研究證實了PQ中毒後HIF-1α表達明顯增高，體外套用siRNA抑制HIF-1α表達後，肺泡上皮細胞EMT變化程度明顯減輕，調控EMT的關鍵分子Snail和β-catenin表達明顯下降，說明HIF-1α可能通過Snail和β-catenin途徑參與調控PQ誘導的EMT。同時，我們也證實了PQ中毒後LOX表達也明顯增高，且套用LOX抑制劑BAPN及siRNA抑制LOX後，肺泡上皮細胞EMT變化程度明顯減輕，細胞遷移能力顯著降低，Snail表達下降及GSK-3β表達升高，提示LOX可能通過GSK-3β和Snail參與調控PQ誘導的EMT。然而我們發現在PQ中毒，沉默HIF-1α後LOX表達明顯下降，而沉默LOX後HIF-1α表達則無明顯變化，說明在PQ致肺纖維化中HIF-1α可調控LOX的表達變化。因此，我們認為在PQ中毒高表達的HIF-1α不僅可以增強LOXs 酶活性，使分泌至細胞外的LOXs引起細胞外基質重構，直接影響肺的組織結構；細胞內的LOXs還可以通過激活EMT相關信號通路誘導肺泡上皮細胞發生上皮－間質轉化，轉化的成纖維細胞可遷移至間質，產生更多的細胞外基質，促進肺纖維化的發生。最後，我們還回顧分析了2011-2013年PQ中毒患者的臨床資料，套用高效液相檢測PQ血藥濃度，同時檢測血清中HIF-1α的水平，並做相關性分析，結果提示PQ血藥濃度與HIF-1α的水平呈正相關。本研究發現PQ中毒引起的肺纖維化在急性肺損傷的早期，打破傳統認為急性肺損傷分為滲出期、增生期、纖維期的觀點，為臨床早期揭示纖維化形成提供了理論依據，同時也為其他原因引起的肺纖維化的救治提供了一定的理論指導意義。
