《Toxicology Letters》:Snail-shRNA in AAV9 inhibited EMT and pulmonary fibrosis in silica-instilled mice
编辑推荐:
摘要我们此前的体外研究表明,靶向转录因子Snail可能是治疗硅肺的一种策略。本研究评估了该策略在体内的可行性。我们使用CBG转基因小鼠——该小鼠模型可用于追踪和分离肺泡II型上皮细胞(AT II细胞)——以确认2.5 mg二氧化硅能在体内诱导AT II细胞发生上皮-间质转化(
摘要
我们此前的体外研究表明,靶向转录因子Snail可能是治疗硅肺的一种策略。本研究评估了该策略在体内的可行性。我们使用CBG转基因小鼠——该小鼠模型可用于追踪和分离肺泡II型上皮细胞(AT II细胞)——以确认2.5 mg二氧化硅能在体内诱导AT II细胞发生上皮-间质转化(EMT)。基于以下结果:2.5 mg二氧化硅能在小鼠肺内快速升高Snail水平,以及腺相关病毒(AAV)9载体的最佳注射剂量和稳定表达时间,我们最终确定在灌肺前1周以1.0×1011 vg/鼠的剂量注射AAV9介导的Snail敲低载体,以抑制二氧化硅引起的Snail水平升高。结果显示,AAV9中的Snail-shRNA可阻止CBG转基因小鼠中二氧化硅诱导的AT II细胞EMT,并抑制野生型小鼠中二氧化硅诱导的EMT和肺纤维化。结合定量蛋白质组学分析与dbEMT数据库映射进一步表明,Snail敲低通过以纤维连接蛋白(FN1)为中心、涉及proMMP8激活和JUN激酶信号通路的相互作用网络来抑制二氧化硅诱导的EMT和纤维化。这些发现表明,Snail在未来可作为治疗肺纤维化的靶点。
章节摘要
引言
硅肺是一种可预防的职业病,一级预防至关重要,然而近年来硅肺的流行凸显了二级预防和三级预防同样重要。除发展中国家硅肺发病率高企之外,发达国家也呈上升趋势(Cohen等,2016;The Lancet Respiratory,2019;Hoy和Chambers,2020)。因此,亟需研究硅肺的发病机制并提出可能的治疗
二氧化硅
二氧化硅购自Sigma(S5641)。粒径小于5 μm的颗粒占80%,含量约为99%。将二氧化硅配制为浓度为25 mg/ml的生理盐水悬液。经高压灭菌后,于使用当天加入浓度为5000 IU/ml的青霉素。
动物
CBG小鼠购自Jackson实验室。其转基因上带有表面活性相关蛋白C(Sftpc)增强子序列,可驱动增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的
二氧化硅在CBG转基因小鼠肺泡II型上皮细胞中诱导EMT
AT II细胞的损伤在肺纤维化疾病的发展中起重要作用(Wijsenbeek和Cottin,2020)。我们此前的研究发现,二氧化硅能在MLE-12细胞(一种小鼠AT II细胞)中诱导EMT,在
讨论
本研究首次使用CBG转基因小鼠评估二氧化硅能否在体内诱导EMT。此外,利用Snail-shRNA AAV9抑制二氧化硅诱导的EMT和肺纤维化。结果显示,该基因治疗可抑制二氧化硅诱导的EMT和肺纤维化。
此前缺乏二氧化硅能在体内诱导AT II细胞EMT的直接证据,而CBG小鼠的使用为解决这一问题提供了良好方案。CBG小鼠中的AT II细胞
资助
本研究受国家自然科学基金资助(批准号:82073498、81703197和82473603)。
作者贡献
Yuhua Wang、Enna Hu、Yan Wang、Zhonghui Zhu和Lin Tian共同构思并设计研究;Yuhua Wang完成实验;Yuhua Wang、Enna Hu和Siling Li分析数据;Jing Zhao解读实验结果;Yuhua Wang、Enna Hu、Siling Li和Jing Zhao制作图表;Yuhua Wang和Enna Hu撰写论文初稿;Yan Wang、Zhonghui Zhu和Lin Tian编辑和修改论文;Yuhua Wang、Enna Hu、Siling Li、Jing Zhao、Zhonghui Zhu、Lin Tian和Yan Wang批准了最终版本
CRediT作者贡献声明
Lin Tian:论文撰写——审阅与编辑,监督指导。Zhonghui Zhu:论文撰写——审阅与编辑,监督指导。Jing Zhao:可视化呈现,方法学设计。Siling Li:可视化呈现,方法学设计。Yan Wang:论文撰写——审阅与编辑,监督指导,项目管理,基金获取。Enna Hu:论文撰写——初稿撰写,可视化呈现,方法学设计。Yuhua Wang:论文撰写——初稿撰写,可视化呈现,方法学设计,正式分析。
利益冲突声明
作者声明不存在任何财务或其他利益冲突。
致谢
感谢首都医科大学提供的光学显微镜和激光共聚焦荧光显微镜设备。作者感谢Linyue Zou、Xiaoxue Xu和Naili Hu提供的技术支持。
Yuhua Wang|Enna Hu|Siling Li|Jing Zhao|Zhonghui Zhu|Lin Tian|Yan Wang
首都医科大学公共卫生学院职业卫生与环境健康系,北京 100069