TGFβ-1可诱导人类成纤维细胞释放BAG3蛋白

《Journal of Translational Medicine》：TGFβ-1 induces the release of BAG3 protein by human fibroblasts

　　

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识别并研究参与纤维化过程的分子，有助于发现新的生物标志物以及纤维化疾病发病机制中的关键因子^[1]。近期研究显示BAG3蛋白可能在纤维化中发挥作用。实际上，细胞内的BAG3通过与多种伴侣蛋白相互作用来调控细胞存活、自噬及其他途径，而某些细胞在受到各种应激因素影响后会释放出循环中的BAG3，这类物质能够激活成纤维细胞和巨噬细胞^[2]。在患有弥漫性系统性硬化症的患者血液中，BAG3的水平较高^[3]，在特发性肺纤维化患者中也是如此^[4]。此外，循环中的BAG3似乎可作为患者对抗纤维化治疗反应的生物标志物，因为在那些对尼达尼布有良好反应的患者体内，其水平会下降^[5]。最后，在一些动物模型中，通过抗BAG3抗体中和BAG3可减轻纤维化程度^[2]，这表明循环中的BAG3可能具有促纤维化作用。

为探究在促纤维化条件下BAG3释放的潜在机制，我们研究了促纤维化细胞因子TGFβ-1是否能诱导人类成纤维细胞释放BAG3。为此，我们用重组TGFβ-1刺激人类皮肤或肺成纤维细胞，然后通过抗BAG3抗体进行免疫沉淀，分析细胞上清液中的BAG3存在情况。如图1A所示，TGFβ-1刺激后的细胞上清液中可以明显检测到BAG3；而且，用肌醇处理细胞后，BAG3的释放会被抑制，肌醇是一种能够拮抗TGFβ1对胶原蛋白和纤连蛋白分泌作用的化合物。通过ELISA方法也能检测到TGFβ-1诱导的BAG3释放（见图1B）。

TGFβ-1和肌醇对BAG3释放的影响与之前关于COL1A1表达的研究结果一致。如图1C所示，TGFβ-1刺激会提高COL1A1的水平，而肌醇则能降低其水平。

这些结果表明，TGFβ-1刺激后可促使人类成纤维细胞释放BAG3，这为解释纤维化疾病如系统性硬化症中为何存在循环BAG3提供了可能的机制。TGFβ-1诱导的BAG3释放现象^[1]，以及在弥漫性系统性硬化症患者中检测到的循环BAG3^[3]，还有抗纤维化治疗使其水平下降的现象^[5]，都表明循环BAG3有可能作为衡量纤维化疾病严重程度及治疗反应的标志物。此外，成纤维细胞释放的BAG3是否可能进一步促进纤维化进程，也值得深入研究。

图1

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在人类成纤维细胞中，TGFβ-1可促进BAG3蛋白的释放，而肌醇则能抑制这一过程。（A）从肺或皮肤成纤维细胞上清液中免疫沉淀BAG3蛋白。将人类包皮成纤维细胞-1（HFF-1，ATCC）和正常人肺成纤维细胞（NHLF，Lonza）接种在培养基中，培养基含0.1%血清，置于5%二氧化碳环境下，温度为37°C，细胞密度约为60%时，分别加入或不加入重组TGFβ-1（20 ng/ml）和/或肌醇（10 mM），培养72小时。随后用单克隆抗BAG3抗体进行免疫沉淀，再用多克隆抗BAG3抗体通过西方印迹法进行分析。用作加载控制的则是免疫沉淀抗体的重链。重组BAG3蛋白作为免疫沉淀的阳性对照。这些结果是两次独立实验的代表性数据。（B）通过ELISA检测成纤维细胞系上清液中的BAG3蛋白。同样将NHLF和HFF-1细胞接种在含0.1%血清的培养基中，置于5%二氧化碳环境下，温度37°C，细胞密度约60%时，加入或不加入重组TGFβ-1（20 ng/ml）和/或肌醇（10 mM），培养72小时，然后通过ELISA测定上清液中的BAG3蛋白浓度。数据为两次独立实验中技术重复样本的平均值±标准差。统计显著性采用学生t检验判断（*p?<?0.001）。（C）将HFF-1和NHLF细胞系接种在含0.1%血清的培养基中，置于5%二氧化碳环境下，温度37°C，细胞密度约60%时，加入或不加入重组TGFβ-1（20 ng/ml）和/或肌醇（10 mM），培养72小时。之后收集细胞，提取总蛋白，通过西方印迹法进行分析（抗COL1A1单抗：ab260043；抗GAPDH单抗：sc-32233）。这些结果也是两次独立实验的代表性数据。