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题名基质金属蛋白酶3参与小鼠矽肺纤维化的机制研究
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作者
王宇梦
罗薇
巢杰
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机构
东南大学公共卫生学院/环境医学工程教育部重点实验室
东南大学医学院医学生理系
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出处
《解放军医学杂志》
北大核心
2025年第4期458-466,共9页
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基金
国家自然科学基金(82373547)。
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文摘
目的探究基质金属蛋白酶3(MMP3)在二氧化硅(SiO_(2))诱导的小鼠矽肺模型中的表达情况及其参与矽肺纤维化的机制。方法6只C57B/6雄性小鼠随机分为对照组与矽肺组(n=3)。矽肺组小鼠经气管滴注SiO_(2)悬液0.2 g/kg构建矽肺模型,对照组经气管滴注等量生理盐水;采用5 ng/ml转化生长因子-β_(1)(TGF-β_(1))处理人成纤维细胞(HPF-a)和小鼠成纤维细胞(MLg)构建矽肺离体细胞模型。Masson染色和天狼腥红染色观察SiO_(2)对小鼠肺组织及其细胞外基质(ECM)的影响。对小鼠肺组织进行单细胞转录组测序,采用生物信息学方法分析矽肺组小鼠ECM相关细胞成分的变化及关键基因;空间转录组测序分析关键基因的表达与分布情况。Western blotting检测小鼠肺组织和成纤维细胞中波形蛋白和MMP3蛋白表达水平的改变;免疫荧光染色检测MMP3蛋白在小鼠肺组织ECM和TGF-β_(1)处理的HPF-a、MLg中的表达,以及在小鼠肺组织ECM中的蓄积情况。结果Masson染色和天狼腥红染色结果显示,矽肺组小鼠肺组织出现纤维化样改变且ECM胶原沉积明显。单细胞和空间转录组测序及相关生物信息学分析显示,矽肺组小鼠ECM成分改变与成纤维细胞相关,MMP3是其关键基因;矽肺组小鼠肺组织MMP3 mRNA表达水平升高,且主要分布于纤维化病灶部位。Western blotting检测结果显示,与对照组比较,矽肺组小鼠肺组织MMP3蛋白表达水平升高(P<0.05);TGF-β_(1)处理后,HPF-a中MMP3蛋白表达水平呈时间依赖性升高(P<0.05)。免疫荧光染色结果显示,与对照组比较,矽肺组小鼠肺组织ECM中MMP3蛋白表达水平升高(P<0.05);将TGF-β_(1)处理后的MLg移植到正常小鼠肺组织ECM后,其MMP3表达水平升高(P<0.05),MLg移植的小鼠肺组织ECM经脱细胞处理后,其MMP3表达水平同样升高(P<0.01);矽肺组小鼠肺组织中波形蛋白和MMP3在矽结节及其周围的共定位信号明显增强(P<0.01)。结论在小鼠矽肺模型中,TGF-β_(1)可导致成纤维细胞分泌的MMP3增多并潴留在肺ECM中,从而加重胶原沉积,促进肺纤维化。MMP3可能成为矽肺纤维化的潜在治疗靶点。
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关键词
基质金属蛋白酶3
细胞外基质
矽肺
单细胞转录组测序
空间转录组测序
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Keywords
matrix metalloproteinase 3
extracellular matrix
silicosis
single-cell transcriptome sequencing
spatial transcriptome sequencing
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分类号
R135.2
[医药卫生—劳动卫生]
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