Wnt信号通路调控MSC向ALI肺泡上皮细胞分化的机制研究

弥漫性肺泡上皮细胞损伤是ALI的基本病理改变，有效修复损伤肺泡上皮对治疗ALI、改善预后具有决定性影响。外源性间充质干细胞（MSC）向损伤肺组织归巢并分化为肺泡上皮细胞，为ALI治疗提供了新的途径，但其低分化率严重阻碍了MSC的应用。Wnt通路可能在MSC的上皮分化中起关键调控作用，干预该通路有可能从根本上提高MSC对ALI的治疗。本研究首先通过体外MSC与ALI肺细胞共培养，观察激活和抑制Wnt通路对ALI时MSC增殖、侵袭及肺泡上皮分化的影响，明确Wnt经典及非经典途径可能不同的调控作用；然后通过复制小鼠ALI模型，以激活Wnt通路为切入点，给予β-catenin/Wnt5a基因转染的MSC，观察Wnt通路激活对MSC在肺内向肺泡上皮细胞分化，及对肺泡上皮结构与功能的影响，为阐明Wnt通路对MSC在ALI肺泡上皮修复和结构重建中的调节作用提供新的依据，为ALI的细胞治疗提供新的思路。

弥漫性肺泡上皮细胞损伤是急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的基本病理改变，有效修复损伤肺泡上皮对治疗ARDS及改善预后具有关键作用。外源性间充质干细胞（MSC）向损伤肺组织归巢并分化为肺上皮细胞，为ARDS治疗提供了新途径，但MSC的低归巢和低分化率严重阻碍了MSC的应用。Wnt通路可能在MSC向损伤肺组织迁移和向上皮分化中起关键调控作用，有可能从根本上提高MSC对ARDS的治疗效果。本研究在体外肺上皮（MLE-12）细胞共培养结合小气道培养基（SAGM）孵育诱导小鼠MSCs（mMSCs）向ATⅡ细胞分化的模型基础上，通过经典Wnt途径配体——Wnt3a及GSK 3β抑制剂——氯化锂（LiCl）、及LRP5/6 抑制剂DKK 1分别激活或抑制经典Wnt途径，或通过Wnt5a、SP600125或GF109203X分别激活或抑制非经典Wnt/PKC及Wnt/JNK途径，观察经典与非经典Wnt途径对mMSCs向ATⅡ细胞分化及增殖、迁移和抗损伤等生物活性的影响。结果发现活化经典Wnt途径能促进mMSCs在体外向ATⅡ细胞的分化，同时促进细胞增殖、向ARDS小鼠肺组织迁移及抗氧化应激诱导的细胞损伤。激活非经典Wnt/JNK或/和Wnt/PKC途径能促进mMSCs向AT Ⅱ 细胞的分化及向ARDS肺组织的迁移；活化非经典Wnt/PKC途径能减轻H2O2导致的mMSCs损伤。本研究进一步通过慢病毒介导的β-catenin（经典Wnt通路的关键分子）或ROR2基因（非经典Wnt5a/ROR2通路的关键分子）转染，构建长期稳定调控经典或非经典Wnt通路的mMSCs细胞株，在LPS诱导的ARDS小鼠模型基础上，通过观察过表达β-catenin或ROR2基因的mMSCs在ARDS小鼠肺内的存留，向Ⅱ型肺泡上皮细胞分化以及肺损伤修复，明确经典和非经典Wnt通路对MSCs在ARDS小鼠肺内的存留，向Ⅱ型肺泡上皮细胞分化及肺损伤修复的调节作用。结果发现活化经典Wnt/β-catenin通路或非经典Wnt5a/ROR2通路均能增加mMSCs在ARDS小鼠肺组织存留，促进mMSCs向ATⅡ细胞分化；增强mMSCs抑制炎症反应的作用；改善肺上皮通透性，从而促进mMSCs修复ARDS肺损伤。