泛素-蛋白酶体通路中,E3泛素连接酶Smurf(Smad泛素化调节因子)和Arkadia通过泛素化修饰信号转导蛋白调控TGF-β1活性,新近研究表明其表达异常直接影响TGF-β1信号转导,并参与肾纤维化的发生发展。但是在肺纤维化中的表达和调控作用尚未见报道。本课题以大鼠肺纤维化模型及人肺成纤维细胞为研究对象,检测Smurf和Arkadia的表达,研究其与肺纤维化形成的相关性;再通过质粒转染过表达,以及siRNAs技术阻断Smurf和Arkadia表达,探索Smurf和Arkadia对人肺成纤维细胞生物学行为和TGF-β1信号转导的影响;并运用蛋白酶体抑制剂MG132,利用蛋白降解和泛素化活性的体外检测方法和免疫沉淀技术,探讨Smurf和Arkadia对TGF-β1信号转导通路影响的分子机制。本课题如能完成,可望为探索肺纤维化的发病机制开拓新思路,并为肺纤维化治疗提供一个新的分子靶点。
肺纤维化主要病理特征为炎性细胞浸润,成纤维细胞过度增殖,胞外基质大量合成、沉积。TGF-β1在这一过程中起着关键性作用。TGF-β1通过细胞内Smad信号转导通路发挥作用。近年研究发现,泛素-蛋白酶体通路是一个调节蛋白质降解与功能的重要系统。泛素-蛋白酶体途径中E3泛素连接酶能够促进泛素蛋白对靶蛋白进行选择性泛素化标记,最后引起降解。E3泛素连接酶Smurf和Arkadia通过选择性介导TGF-β1信号传导通路中关键组分的泛素化降解,在TGF-β1/Smads信号活性的调节中起枢纽作用,一旦功能失调,会导致异常的TGF-β1/Smads信号传导,并引起一系列疾病的病理生理学改变。但是,Smurf和Arkadia在肺纤维化中的表达和调控作用,尚未见报道。本研究通过检测博来霉素诱导的大鼠肺纤维化模型中Smurf和Arkadia的表达,发现:与对照组比较,模型组中Smurf2表达上调。体外研究发现,与对照组比较,TGF-β1刺激后人肺成纤维细胞 Smurf2表达增加,而Smurf1和Arkadia表达无变化。进一步使用Smurf2 siRNA转染人肺成纤维细胞,成功抑制Smurf2表达,然后检测I型胶原的合成和a-SMA的表达,结果发现,使用Smurf2 siRNA抑制Smurf2蛋白表达后,TGF-β1刺激的I型胶原合成和a-SMA表达均减少。这些结果提示,Smurf2参与了肺纤维形成过程。在TGF-β1刺激下,人肺成纤维细胞中Smad7和SnoN蛋白水平减少,分别运用MG132阻断泛素-蛋白酶体通路和Smurf2 siRNA抑制Smurf2蛋白表达后,Smad7和SnoN蛋白水平均有所增加,提示Smurf2可能通过泛素化降解Smad7和SnoN蛋白,进一步需要利用免疫共沉淀技术来明确。上述研究结果显示,Smurf2可能通过泛素化降解Smad7和SnoN,参与调控TGF-β1/Smads信号转导通路,从而参与肺纤维形成过程。关于其调控TGF-β1信号转导的确切机制,需要进一步研究证实。本项目明确了泛素化调节因子Smurf和Arkadia在博来霉素诱导的大鼠肺纤维化和人肺成纤维细胞中表达情况;初步探索了Smurf2对人肺成纤维细胞中TGF-β1/Smads信号转导通路的调控机制,从蛋白质泛素化角度研究肺纤维化的发病机制,为肺纤维化发病机制开辟新的研究
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数据更新时间:2023-05-31
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