LPA-LPAR1信號通路調控放射性肺損傷的機制研究

《LPA-LPAR1信號通路調控放射性肺損傷的機制研究》是依託四川大學，由盧鈾擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：LPA-LPAR1信號通路調控放射性肺損傷的機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：盧鈾
• 依託單位：四川大學

項目摘要

放射性肺損傷（RILI）是肺癌放療常見及嚴重併發症，目前尚缺乏有效治療手段。上皮細胞及成纖維細胞是RILI的主要效應細胞。LPA是一種磷脂類小分子物質，通過其受體發揮廣泛的作用。我們前期工作證實：發生放射性肺炎的患者，血漿中LPA明顯升高；小鼠全肺照射後，肺組織LPA升高；動物實驗證實抑制LPA受體1 (LPAR1)可以顯著減輕RILI，提高小鼠生存。基於文獻報導及我們的前期工作，提示：LPA-LPAR1信號通路具有促使上皮細胞及成纖維細胞穩態失衡的作用，一方面可以促進上皮細胞凋亡和上皮間質轉化，另一方面促進成纖維細胞凋亡抵抗和遷移。本課題將通過分子生物學手段及轉基因小鼠雜交模型，深入研究LPA-LPAR1信號通路調控RILI的分子機制。本課題組的研究有利於從新的視角揭示RILI的分子病理過程，為RILI的防治提供新的思路和方法。

結題摘要

目的：電離輻射（IR）損傷可直接或間接引起細胞DNA損傷，造成基因組不穩定。DNA損傷可致細胞發生周期永久性阻滯（即失去增值能力），細胞體積增大數倍，同時代謝活躍，胞質β-半乳糖苷酶（PH=6）陽性，分泌IL-1β、IL-6、TNF-α等炎性因子以及上調抗凋亡Bcl-2家族等，綜合起來稱為細胞衰老（cellular senescence）。放射治療是肺癌治療最有效的方法之一。然而，輻射對正常肺組織的急性和晚期毒性限制了可套用於腫瘤的輻射劑量。現有研究證實RILI的發病機制可能與細胞衰老有關。我們已在小鼠模型中證實，IR導致肺部產生的大量溶血磷脂酸(lysophosphatidic acid, LPA)與RILI密切相關，本研究旨在探索放射性肺損傷所致細胞衰老及與LPA-LPA1信號通路的關係。 方法：將SPF C57BL/6J小鼠全胸部接受16 Gy/f的X射線照射。通過蛋白質印跡、RT-PCR、免疫組織化學方法、流式細胞術等在不同時間點分析照射的小鼠肺的細胞衰老水平。用AM966（15 mg/kg，q.d.）對接受照射小鼠進行腹腔，注射從放射第1天開始。 為了探索IR誘導的細胞衰老的潛在機制，將HBE和HUVEC細胞也進行16 Gy/f輻射，並加入LPA（10 μM）和/或AM966（20 μM），以及MK 2206（5 μM）處理，在照射後48小時，用體內研究類似的方法進行體外細胞研究。 結果：照射後第14天，小鼠肺組織開始出現明顯的SA-β-gal染色，在第60天達到高峰並伴有廣泛的肺纖維化。 細胞凋亡活性在第7天達到峰值，但在其後時間點顯著降低。從照射後第7天開始，IL-1α，IL-1β，IL-6，TGF-β，TNF-α等SASP因子水平升高。AM966可顯著改善照射後第7天和第28天時的細胞衰老水平和放射損傷。細胞實驗中，90％以上的HBE和HUVEC細胞在照射48小時後出現G2 / M期停滯，並表現出高水平SA-β-gal活性。AM966和pan-Akt抑制劑MK 2206明顯改善該情況。此外，AM66還降低了輻照後的HBE和HUVEC細胞中γH2AX的焦點數目和活性氧的水平。 結論：LPA可促進肺組織中輻射所致的細胞衰老，AM966治療可以顯著改善該病理進程的早期階段，抑制DSB和SASP因子的形成可能是其作用的潛在機制。