胸膜纤维化与胸膜间皮细胞转分化的研究

胸膜纤维化可导致严重的限制性肺通气功能障碍，病理特点为细胞外基质的过度沉积；胸膜间皮细胞对炎症的反应是形成胸膜纤维化的重要因素；其纤维化改变与胸膜间皮细胞表型转化为α－SMA阳性的肌成纤维细胞相关。TGF-β是导致器官纤维化及肿瘤转移的重要因子，而且与EMT的发生有关。成纤维细胞特异蛋白－1（S100A4）在器官纤维化及上皮细胞间质转化（EMT）中也起重要作用。有研究认为S100A4为TGF-β的下游分子，我们研究发现S100A4在纤维化胸膜组织中高度表达，从而提出S100A4作为TGF－β1的分子靶标参与胸膜纤维化的假设。本课题拟通过细胞分子生物学技术及动物建模等研究S100A4在胸膜纤维化中的作用及其致纤维化的作用机制，并证实S100A4作为TGF－β1的分子靶标参与胸膜纤维化的过程。为胸膜纤维化的发病机制研究开辟新领域，为今后胸膜纤维化可能的干预措施提供理论依据和实验室基础。

胸膜纤维化可导致严重的限制性通气功能障碍，病理特点为细胞外基质的过度沉积；胸膜间皮细胞对炎症的反应是形成胸膜纤维化的重要因素；其纤维化改变与胸膜间皮细胞表型转化为α-SMA阳性的肌成纤维细胞相关。TGF-β是导致器官纤维化及肿瘤转移的重要因子，而且与EMT的发生有关。成纤维细胞特异蛋白-1（S100A4）在器官纤维化及上皮-间质转化（EMT）中也起重要作用。有研究发现S100A4是TGF-β的下游分子，我们在前期研究中已发现S100A4在纤维化胸膜组织中高表达，故提出假设：S100A4参与了TGF-β诱导的胸膜纤维化过程。在本课题中，我们发现与正常胸膜相比，90.0%（27/30）的结核性胸膜炎患者的胸膜中S100A4呈现阳性表达，且S100A4的表达在结核性胸膜炎病程的2-8周呈现更高表达。体外实验中，TGF-β作用于人胸膜间皮细胞Met-5A后，利用Western blot发现间质标志物α-SMA表达明显上调，利用ELISA发现细胞培养上清液中S100A4和FN的分泌显著增加。遗憾的，S100A4作用于Met-5A细胞后，并未发现α-SMA的上调，且细胞培养上清液中COL3和 FN的表达显著减少。但利用siRNA技术成功下调S100A4后，可有效抑制TGF-β诱导的Met-5A细胞α-SMA表达明显上调，即逆转TGF-β诱导的Met-5A细胞的EMT过程，由此证明TGF-β诱导的胸膜纤维化是依赖于S100A4的。该课题为胸膜纤维化的发病机制研究开辟了新领域，为今后胸膜纤维化可能的干预措施提供了理论依据和实验室基础。