TGFβ1诱导肌纤维母细胞分化的机制

【摘要】：目的：闭塞性细支气管炎是影响肺移植术后长期存活的最主要并发症,且加强免疫抑制和抗炎治疗效果不佳。纤维母细胞,可能是过多结缔组织和基质产生的来源,可促进管腔闭塞,而从纤维母细胞转化为肌纤维母细胞能够进一步增加纤维化进程；并发现转化生长因子-TGF β1对此过程有显著的促进作用。Smad3和有丝分裂原激活蛋白激酶家族(MAPK,包括 p38、ERK 和 JUNK 等)是调节细胞生长的两大信号通路,可激活一系列参与组织重塑的基因, 产生多种基质蛋白。为此,本研究探讨肺移植后闭塞性细支气管炎中 TGFβ1诱导肌纤维母细胞分化的机制,及与 Smad3和 MAPK 家族的关系。方法：闭塞性细支气管炎动物模型采用 Hertz 法 Smad3野生型和基因敲除小鼠进行的同种异体异位气管移植,并采用原代培养的气管纤维母细胞,通过免疫组化、免疫荧光、Western Blotting、RT-PCR 和 DNA 凝胶电泳迁移率检测等手段,检测肌纤维母细胞分化的标志物-α平滑肌肌动蛋白(αSMA)的表达,以及 Smad3、p38和 ERK1/2的激活。结果：闭塞性细支气管炎的受累气道中,发现有αSMA 的大量表达。对纤维母细胞进行的离体研究,发现 TGFβ1诱导 Smad3激活,表现为蛋白磷酸化、细胞核转位和 DNA 结合。TGFβ1引起肌纤维母细胞分化增加,表现为αSMA 在转录和蛋白水平的表达增加；而在缺乏 Smad3的纤维母细胞中,TGFβ1诱导的肌纤维母细胞分化明显减少 (t=2．080,P=0．027；t=1．982,P=0．032),但未完全消除。进一步研究发现,TGFβ1可通过激活 p38和 ERK1/2来促进少量肌纤维母细胞的分化。结论：TGFβ1可通过激活 Smad3依赖性和非依赖性信号传导途径,主要是 Smad3依赖性途径,来促使纤维母细胞向肌纤维母细胞的转化,最终导致闭塞性细支气管炎的发展。