上皮间充质转换关键基因LRP1在矽肺中的作用

摘要

目的 探讨上皮间充质转化关键基因低密度脂蛋白受体相关蛋白1(lipoprotein receptor-related protein 1,LRP1)在矽肺纤维化发展中的作用及机制。方法 （1）将来自基因表达综合数据库（gene expression omnibus,GEO）的GSE70866、GSE49072数据采用基因集变异分析（gene set variation analysis,GSVA）评估上皮间充质转化基因集表达变化，通过韦恩图取交集筛选出关键基因LRP1。进一步构建多因素Cox比例风险回归模型（校正年龄、性别），验证LRP1表达的独立预后价值。基于LRP1的表达量将患者分组，通过差异分析、富集分析、相关性分析、免疫浸润分析探索LRP1在肺纤维化中的功能以及免疫作用机制。（2）用10 mg SiO2混悬液一次性注入C57BL/6J小鼠气管内制作矽肺模型；灌注100μL 0.9%氯化钠溶液作为对照组。苏木素-伊红染色观察小鼠肺组织病理学变化。TGF-β1诱导A549细胞不同时间构建上皮间充质转化体外模型。RT-qPCR检测矽肺模型肺组织及A549细胞中LRP1 mRNA水平。Western blot检测肺组织及A549细胞的LRP1、E-Cadherin、α-SMA、CollagenⅠ、p-PI3K、PI3K、p-mTOR、mTOR蛋白的表达。结果 上皮间充质转化基因集在患者中的评分显著高于健康对照组，并且高评分患者生存时间显著降低（P <0.01）。生物信息学分析提示LRP1主要通过mTOR信号通路发挥作用。免疫浸润分析显示，LRP1高表达患者中激活的树突细胞、效应记忆CD4 T细胞及Th17/Th2细胞活性显著增强，提示其可能调控适应性免疫应答。矽肺模型小鼠肺组织中有明显的矽结节形成。RT-qPCR和western blot检测结果显示，矽肺模型肺组织及A549细胞中，LRP1 mRNA和蛋白表达水平显著降低（P <0.05）。A549细胞内E-Cadherin蛋白表达下调、α-SMA和CollagenⅠ蛋白表达增高（P <0.05）;p-PI3K/PI3K和p-mTOR/mTOR的比率上调（P <0.05）。结论 LRP1下调可能通过激活PI3K/mTOR信号通路，促进矽肺模型EMT过程及纤维化。

关键词

矽肺 / 上皮-间质转化 / 低密度脂蛋白受体相关蛋白1