PMEPA1通过调控STAT3/p-STAT3/GLUT1通路参与肺纤维化发病的研究

背景:特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一类原因未明的以纤维化为主要病变的间质性肺疾病(interstitial lung disease,ILD),由于肺纤维化的不可逆性,IPF已成为ILD中最具侵略性的一类疾病。虽然临床已有数种药物可延缓纤维化进程,但无法延长患者寿命。因此深入了解IPF的发病机制,寻找IPF新治疗靶点这一问题亟待解决。雄激素诱导前列腺跨膜蛋白1(prostatRP56976体内实验剂量e transmembraneprotein androgen induced 1,PMEPA1)最先被发现于前列腺癌中,后续研究发现PMEPA1是一类在肿瘤性疾病中具有广泛表达的蛋白。PMEPA1表达水平对肿瘤的生长、转移具有多种作用,且可作为多种肿瘤的生物标志物和潜在治疗靶点,但其在IPF发病中的作用仍不明确。目的:明确IPF患者肺组织、原代肺成纤维细胞、博来霉素(bleomycin,BLM)小鼠肺纤维化模型肺组织中PMEPA1表达情况;明确PMEPA1对成纤维细胞分化、增殖、迁移等功能的调控作用;探究PMEPA1调控成纤维细胞功能和肺纤维化的分子机制;在BLM小鼠肺纤维化模型上探究PMEPA1作为治疗小鼠肺纤维化靶点的可行性。方法:检索IPF肺组织单细胞测序数据,分析PMEPA1在IPF和供体肺成纤维细胞表达水平;收集IPF患者及供体肺组织,使用BLM气道滴注诱导小鼠肺纤维化形成,通过免疫印记实验、免疫荧光共染等方法,检测IPF患者、供体及BLM诱导的肺纤维化小鼠肺组织PMEPA1表达水平差异;分离原代肺成纤维细胞体外培养,探究PMEPA1表达对成纤维细胞分化、增殖、迁移等功能的调节作用及分子机制;构建PMEPA1基因敲除小鼠,探究PMEPA1敲除对BLM小鼠肺纤维化严重程度的影响;对BLM小鼠进行二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)灌胃治疗,观察DHM对小鼠肺纤维化的治疗作用。结果:单细胞测序数据发现IPF患者肺成纤维细胞PMEPA1水平显著高于供体肺成纤维细胞,在IPF患者肺组织及BLM气道滴注的小鼠肺组织中,PMEPA1的表达水平也显著升高;在成纤维细胞体外培养中,转化生长因子β1(transforming growth factor-beta 1,TGF-β1)可促进 PMEPA1 的表达,敲除 PMEPA1表达可抑制成纤维细胞分化、增殖、迁移等功能,同时PMEPA1基因敲除也可显著减轻BLM小鼠模型肺纤维化严重程selleck度;DHM干预可抑制成纤维细胞PMEPA1表达,同时抑制成纤维细胞分化、增殖、迁移、线粒体呼吸功能;DHM灌胃治疗也可减轻BLM小鼠模型肺纤维化严重程度。信号通路研究发现,PMEPA1可通过STAT3/p-STAT3/GLUT1信号通路调节成纤维细胞的功能并参与肺纤维化的发生。结论:PMEPA1可通过STAT3/p-STAT3/GLUT1信号通路调节成纤维细胞的分化、增殖、迁移、线粒体呼吸功能并参与肺纤维化的进程;调控肺成纤维细胞PMEPA1Vascular graft infection表达可改变肺纤维化进程,PMEPA1有望成为IPF治疗的新靶点。