脂多糖通过内质网滞留E-钙黏蛋白诱导人胚胎干细胞来源可扩增肺上皮细胞的混合上皮-间质转化

本研究针对肺部炎症中上皮细胞响应机制不清的难题，利用人胚胎干细胞衍生的可扩增肺上皮细胞（ELEPs）模型，首次揭示大肠杆菌脂多糖（LPS）通过内质网滞留E-cadherin触发未折叠蛋白反应（UPR）和β-catenin上调，驱动混合上皮-间质转化（hybrid EMT）的分子机制，为肺损伤修复提供了新靶点。

　　

肺部炎症是多种呼吸系统疾病的共同病理基础，其中革兰阴性菌释放的脂多糖（LPS）是触发肺泡结构破坏的关键因子。尽管免疫细胞和成纤维细胞对LPS的响应已被广泛研究，但健康肺上皮细胞的分子应答机制仍不清楚，这主要源于缺乏非癌性、可长期培养的肺上皮模型。捷克布尔诺马萨里克大学的研究团队在《Inflammation Research》发表的最新研究中，利用人胚胎干细胞（hESCs）衍生的可扩增肺上皮细胞（ELEPs），首次揭示了LPS通过干扰E-钙黏蛋白（E-cadherin）的膜定位，诱导混合上皮-间质转化（hybrid EMT）的精细机制。

研究团队采用hESC定向分化技术获得NKX2-1⁺的ELEPs，通过MTT检测、划痕实验、免疫荧光和Western blot等技术，结合内质网应激抑制剂牛磺熊去氧胆酸（TUDCA）干预，系统解析了LPS的效应。

LPS诱导ELEPs表型转换
划痕实验显示2 μg/mL LPS处理24小时使ELEPs迁移速度提升2倍，但细胞增殖未受影响。Western blot检测发现N-cadherin和转录因子SNAI1显著上调，而E-cadherin总量不变但膜定位消失，呈现典型的hybrid EMT特征——同时保留上皮标志物NKX2-1却下调间质标志物vimentin。

内质网滞留E-cadherin的机制
免疫共聚焦显微镜观察到LPS处理组E-cadherin与内质网标志物calnexin共定位，而对照组E-cadherin定位于细胞膜。用内质网应激诱导剂衣霉素（tunicamycin）处理可重现该现象，且伴随未折叠蛋白反应（UPR）标志物BiP和CHOP表达上调，证实LPS通过激活UPR干扰E-cadherin转运。

β-catenin信号的关键作用
LPS处理使β-catenin水平增加3倍，GSK3抑制剂CHIR99021处理可模拟LPS的促迁移效应。机制上，滞留于内质网的E-cadherin无法在膜上捕获β-catenin，导致游离β-catenin积累并激活迁移相关通路。

TUDCA的干预效应
3D球体培养模型中，750 μM TUDCA可逆转LPS诱导的球体解离和伪足形成。分子水平上，TUDCA使UPR相关基因BiP和TUSC3表达降低60%，部分恢复E-cadherin膜定位，证实内质网稳态调控是干预靶点。

该研究建立了首个非癌性肺上皮炎症模型，揭示LPS通过UPR-E-cadherin-β-catenin轴驱动hybrid EMT的新机制。这不仅解释了肺部炎症中上皮屏障功能失调的结构基础，还为肺纤维化等疾病的治疗提供了新思路——调节内质网应激可能成为维持肺泡上皮稳态的新策略。研究由Türkan Portakal等学者完成，其创新性在于将干细胞模型与细胞动态示踪技术结合，填补了健康肺上皮应激响应研究的空白。