磷酸酶Shp2信号调控肺早期发育的分子机制

肺的发育与成熟涉及复杂的细胞信号网络调控，具有明显的时序特征。近年来研究发现磷酸酶Shp2在介导胚胎发育和形态发生的分子事件中起关键作用, Shp2在肺芽组织高表达,然而其生理学意义与分子机制不明。本研究延续实验室此前的工作基础(成功构建Shp2flox/flox小鼠)，建立体外培养的胚胎肺以及肺芽分化培养体系，依托条件性基因敲除的Cre-loxP技术，运用经改造的复制缺陷性腺病毒（AD-Cre-GFP）体外感染系统，实现经病毒诱导的Cre重组酶操纵下Shp2分子在呼吸系统发育成熟的不同阶段（E10.5-18.5）定向敲除，进而探讨磷酸酶信号精确调控肺早期发育、形态分化与功能发生的生理学意义与分子机制。本课题依托体外分子操纵与动物模型，拟从生理学与信号调控的角度诠释肺发育与成熟的分子机制。预期成果对于研究肺发育不全、肺扩张不全等新生儿呼吸系统疾病的分子病理机制及新的药物靶标提供理论依据

肺泡二型上皮细胞(AT-IIs)可以合成肺泡表面活性蛋白，对于肺泡的功能至关重要。AT-IIs细胞是肺损伤的主要靶细胞，上皮细胞损伤以后非正常的修复导致肺纤维化的产生。目前的研究表明，酪氨酸磷酸酶SHP2在小鼠胚胎肺上皮细胞中高表达，而且对FGF诱导的胚胎肺的形态发生过程起重要的调控作用。为了更深入的了解SHP2在小鼠肺生理功能中的作用，本项目构建了三重杂交的肺上皮细胞磷酸酶SHP2特异性敲除小鼠（Shp2∆/∆ 小鼠），Shp2∆/∆ 小鼠表现为肺泡表面活性蛋白合成减少，板层小体形态异常，肺泡上皮细胞凋亡率增加，以及肺间质纤维化样病变。且该模型并不伴随任何炎症症状。实验结果表明，其具体的分子机制为SHP2可以调节TTF-1以及ABCA3的表达量，进而调控肺泡表面活性蛋白的合成量。另外，SHP2也在FGF/GAB/ERK信号通路中发挥重要作用，对上皮损伤的正常修复起关键性作用，总之，本课题研究结果表明，我们证实了酪氨酸磷酸酶SHP2的一个新的作用，它在维持肺泡表面蛋白的稳态及肺纤维化发生过程中其重要作用。