lncRNA gadd7 调控高氧诱导急性肺损伤机制揭秘：为肺部疾病治疗点亮新希望

为探究高氧诱导急性肺损伤（HALI）中肺泡 Ⅱ 型上皮细胞（AEC II）凋亡机制，研究人员聚焦 lncRNA gadd7 对 Mitofusin 1（MFN1）的调控作用。结果发现 lncRNA gadd7 可招募 LSD1 下调 H3K9me3水平，促进 MFN1 表达，介导线粒体自噬，影响 AEC II 凋亡，为 HALI 防治提供新思路。

　　在医疗领域，高浓度氧气常用于救治呼吸功能障碍患者，如新生儿早产儿和急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者。然而，长时间暴露在高氧环境下，却会引发高氧诱导急性肺损伤（HALI），这如同一个隐藏在治疗背后的 “杀手”，严重威胁患者健康。HALI 会导致肺泡上皮和内皮损伤、毛细血管渗漏、肺出血水肿以及炎症细胞浸润等一系列问题 ，但目前其发病机制尚未完全明确，如何有效防治 HALI 成为亟待解决的医学难题。

为了攻克这一难题，遵义医科大学的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦于长链非编码 RNA（lncRNA）生长停滞 DNA 损伤诱导基因 7（gadd7），旨在探究其在 HALI 中对肺泡 Ⅱ 型上皮细胞（AEC II）凋亡的调控机制。研究结果表明，lncRNA gadd7 可通过招募赖氨酸特异性去甲基化酶 1（LSD1），下调 H3K9me³水平，进而促进 Mitofusin 1（MFN1）表达，介导线粒体自噬，最终影响 AEC II 凋亡。这一发现为 HALI 的防治提供了全新的思路和潜在的治疗靶点，在 HALI 相关疾病的研究和治疗领域具有重要意义，相关研究成果发表在《Cell Biology and Toxicology》杂志上。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在动物实验方面，构建了 HALI 大鼠模型，对大鼠进行分组处理后，采用苏木精 - 伊红（H&E）染色、Masson 染色、TUNEL 染色等组织学染色技术，观察肺组织病理变化、胶原纤维沉积和细胞凋亡情况 。在细胞实验方面，培养 RLE - 6TN 细胞构建 HALI 细胞模型，运用蛋白质免疫印迹法（Western blot）检测蛋白表达水平，实时荧光定量聚合酶链反应（RT - qPCR）检测基因表达水平，还利用 RNA 免疫沉淀（RIP）和 RNA pull - down 实验验证分子间相互作用。

研究结果

1. lncRNA gadd7 在 HALI 大鼠肺组织中高表达及其作用：研究人员通过建立 HALI 大鼠模型，经 RT - qPCR 和原位杂交（ISH）检测发现，HALI 组大鼠肺组织中 gadd7 表达较对照组显著升高。敲低 gadd7 后，HALI 大鼠的肺组织损伤减轻，肺泡结构更完整，肺损伤评分、胶原沉积、肺湿干重比（W/D）降低，支气管肺泡灌洗液（BALF）中总蛋白浓度、细胞数、中性粒细胞和巨噬细胞数量减少，炎症因子（TNF - α、IL - 1β、IL - 6）水平降低，抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，细胞凋亡减少。这表明 gadd7 在 HALI 中高表达，其沉默可减轻氧化应激、ALI 和细胞凋亡。
2. gadd7 通过调控 MFN1 影响细胞凋亡和氧化应激：研究人员构建 HALI 细胞模型，发现高氧处理后 RLE - 6TN 细胞活力下降，炎症因子、氧化应激指标和细胞凋亡相关蛋白水平升高，gadd7 表达上调。敲低 gadd7 后，细胞活力增强，上述异常指标改善，MFN1 表达降低；而过表达 MFN1 部分抵消了敲低 gadd7 对细胞凋亡和氧化应激的抑制作用。这说明 gadd7 敲除通过调节 MFN1 表达抑制高氧诱导的 RLE - 6TN 细胞凋亡和氧化应激。
3. gadd7 沉默通过调控 MFN1 介导细胞自噬：进一步研究发现，敲低 gadd7 后，RLE - 6TN 细胞中自噬相关蛋白 LC3BII/I 比值下降、p62 水平升高，线粒体标记蛋白 TOM20 与 LC3BII 共定位减少，线粒体膜电位（MMP）升高，线粒体 ROS 水平降低，线粒体形态改善；而过表达 MFN1 则逆转了这些变化。这表明 gadd7 沉默通过调控 MFN1 表达介导 RLE - 6TN 细胞自噬。
4. 激活自噬对 gadd7 敲低作用的影响：研究人员使用自噬激活剂雷帕霉素（Rapa）处理细胞，发现其可激活 RLE - 6TN 细胞自噬，但同时降低细胞活力、SOD 活性和 IL - 10 水平，升高炎症因子、氧化应激指标和细胞凋亡相关蛋白水平。这说明激活自噬部分抵消了 gadd7 敲低对高氧诱导的 RLE - 6TN 细胞氧化应激和凋亡的抑制作用。
5. lncRNA gadd7 对 MFN1 的调控机制：通过生物信息学预测和实验验证，研究人员发现 gadd7 主要位于细胞核，可与 LSD1 相互作用。敲低 gadd7 使 LSD1 水平降低、H3K9me³水平升高，而过表达 LSD1 则降低 H3K9me³水平、促进 MFN1 表达。染色质免疫沉淀（ChIP）实验表明，高氧使 MFN1 启动子区域 H3K9me³水平降低，敲低 gadd7 可升高该区域 H3K9me³水平，过表达 LSD1 则使其降低。这表明 gadd7 通过招募 LSD1 下调 H3K9me³水平，表观遗传促进 MFN1 表达。
6. lncRNA gadd7 在体内的作用验证：在 HALI 大鼠体内沉默 gadd7 并使用 Rapa 处理，结果显示，沉默 gadd7 可逆转 HALI 大鼠中 LSD1、MFN1 和 H3K9me³的异常变化，抑制线粒体自噬；而 Rapa 处理则抵消了 gadd7 沉默对线粒体自噬的抑制作用，加重肺组织损伤、炎症反应和细胞凋亡。这进一步证实 lncRNA gadd7 通过招募 LSD1 调节 H3K9me³和 MFN1 表达，介导线粒体自噬，影响 HALI 大鼠的 ALI 和细胞凋亡。

研究结论与讨论
本研究首次揭示了 lncRNA gadd7 在 HALI 中的重要调控机制，即通过招募 LSD1 下调 H3K9me³水平，促进 MFN1 表达，介导线粒体自噬，进而影响 AEC II 凋亡和 HALI 的发生发展。这一发现为深入理解 HALI 的发病机制提供了新视角，也为 HALI 相关疾病的治疗提供了潜在的干预靶点。然而，该研究也存在一定局限性，如对 gadd7 招募 LSD1 调节 H3K9me³水平的机制研究不够深入，未对下游微小 RNA（miRNA）进行分析等，这些问题有待后续研究进一步探索。尽管如此，本研究成果依然为肺部疾病的研究和治疗开辟了新方向，有望推动相关领域的进一步发展，为改善患者预后带来新的希望。