PDE4亞型參與肺纖維化病理過程的分子機制研究

《PDE4亞型參與肺纖維化病理過程的分子機制研究》是依託浙江大學，由湯慧芳擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：PDE4亞型參與肺纖維化病理過程的分子機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：湯慧芳
• 項目類別：面上項目

項目摘要

肺纖維化是許多肺部疾病的最終轉歸，發病機制尚不清楚。我們的前期研究發現磷酸二酯酶4(PDE4)亞型在博萊黴素誘導的肺纖維化發生髮展過程中表達有明顯改變，結合NCBI的GEO資料庫資料，我們推測PDE4是IPF相關基因。但因現有PDE4抑制劑亞型選擇性都不強，對於亞型在肺纖維化過程中的精細調控作用尚不清楚。我們的進一步研究發現只有PDE4B亞型敲除小鼠對博萊黴素誘導肺纖維化的死亡率有下降，提示PDE4亞型在肺纖維化過程中存在精細分工。本課題將從動物模型、細胞培養兩個層面，以PDE4亞型基因敲除小鼠、肺泡II型上皮細胞、成纖維細胞及循環纖維細胞等為研究對象，深入研究PDE4亞型對成纖維細胞的增殖、活化、轉化等行為，上皮細胞的轉化，循環成纖維細胞的招募及分化等的影響及相關分子機制，初步解析PDE4亞型參與調控肺纖維化發生髮展過程中的分子機制，同時為肺纖維化臨床治療提供新靶點。

結題摘要

在體外實驗中，我們採用TGF-β1來處理不同的成纖維細胞建立成纖維細胞-肌成纖維細胞轉化的體外細胞模型及上皮細胞間質轉化的體外細胞模型,檢測由TGF-β1誘導HLF-1 和MRC5細胞的纖維化因子（例如α-SMA，I型膠原，纖維連線蛋白）的表達。及相關的EMT指標。結果發現PDE亞型在這兩種細胞模型上均有差異表達，通過表型鑑定，我們明確了PDE10A抑制劑罌粟鹼對成纖維細胞肌化有作用，而PDE4抑制劑對EMT起作用。我們明確了罌粟鹼可抑制TGF-β1誘導HLF-1 和MRC5細胞的纖維化因子（例如α-SMA，I型膠原，纖維連線蛋白）的表達。罌粟鹼抗纖維化的機涉及TGF/-catenin、TGF-smad2通路。在體內實驗中，通過博來黴素氣道滴注C57BL/6N小鼠來誘導肺纖維化模型。我們採用腹腔注射方式給予PDE10A抑制劑罌粟鹼分別從第7天到21天。通過masson三色染色法來檢測膠原纖維積聚以確認罌粟鹼是否能減少肺纖維化的形成。另外通過組織免疫螢光法檢測α-SMA的表達含量以及位置來闡述罌粟鹼的靶標細胞以及相應的影響，檢測beta-catenin通路蛋白來確認罌粟鹼的具體作用途徑。PDE4基因敲除小鼠的體內實驗證明PDE4B的敲除能明顯降低博來黴素誘導肺纖維化的死亡率。明顯優於PDE4抑制劑rolipram 的效果。PDE4B敲除小鼠對於博來黴素誘導的肺纖維化的保護作用可能與TGF-1/Smad通路以及TGF-1/p-ERK通路有一定的關係。