lncR-RP11-521C20.3-BMF信号通路在COPD肺泡上皮细胞凋亡中的作用机制研究

The apoptosis of alveolar epithelial cells plays a significant role in the occurrence and development of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). LncRNAs participate in the regulation of gene expression, and influence the cellular processes of differentiation, proliferation, and apoptosis and so on from multiple levels. In previous studies, we found that the expression of lncR-RP11-521C20.3 in peripheral blood of COPD patients lowered while the expression of pro-apoptosis gene, BMF, adjacent to the location of lncR-RP11-521C20.3, increased. We predict that the target gene of lncR-RP11-521C20.3 might be the BMF which is closely related to the apoptosis by bioinformatics methods. And then we verified that the expressions of lncR-RP11-521C20.3 and BMF were the same as the result of previous studies by QPCR analysis, and that means lncR-RP11-521C20.3 might plays an important role in the apoptosis of COPD. In this study, the model of alveolar epithelial cells apoptosis will be constructed, and then we will study the effect of overexpression and low-expression of lncR-RP11-521C20.3/ BMF on alveolar epithelial cells apoptosis, investigate the mechanisms of lncR-RP11-521C20.3 on alveolar epithelial cells apoptosis by regulating BMF signal pathway, and thus provide new evidence for the prevention and treatment of COPD.

肺泡上皮细胞凋亡在COPD的发生发展中起到重要的作用。LncRNAs从多个层面参与调节基因表达，影响分化、增殖及凋亡等细胞过程。前期研究发现COPD患者外周血中lncR-RP11-521C20.3表达降低，与其位置邻近的促凋亡基因BMF表达增高。通过生物信息学方法预测lncR-RP11-521C20.3的靶基因可能是与凋亡密切相关的BMF，进而对COPD患者及大鼠模型肺组织采用QPCR验证lncR-RP11-521C20.3和BMF的表达量，证实了前期结果，提示lncR-RP11-521C20.3可能在COPD的凋亡中起重要作用。本课题将通过构建肺泡上皮细胞凋亡模型研究低表达和过表达lncR-RP11-521C20.3/BMF对肺泡上皮细胞凋亡的影响，探讨lncR-RP11-521C20.3调控BMF信号通路在COPD肺泡上皮细胞凋亡中的作用机制，为COPD的防治提供新证据。

COPD是一种可防可治但不可治愈的呼吸道疾病。吸烟仍是最常见和重要的环境危险因素。香烟烟雾诱导细胞凋亡的分子机制并未完全阐明，有待进一步研究。.本研究旨在探索lncRNA RP11-521C20.3靶向BMF信号通路在CSE处理的A549细胞凋亡中的分子机制；揭示lncRNA RP11-521C20.3的过表达及干扰对肺泡上皮细胞（AEC II）凋亡模型的影响；研究lncRNA RP11-521C20.3的过表达及干扰对AEC II凋亡模型中BMF表达、转录及翻译的影响；观察BMF过表达及干扰对AEC II凋亡模型的影响，阐明lncRNA RP11-521C20.3-BMF网络调控 AEC II凋亡的作用及机制。对照组和COPD大鼠肺组织行原位细胞凋亡和免疫组化检测。CSE诱导A549细胞构建COPD细胞凋亡模型，在此模型中过表达和敲低lncRNA RP11-521.C20.3以分析lncRNA RP11-521.C20.3对BMF表达及对COPD的细胞凋亡模型的影响。此外，过表达和敲低BMF探索BMF对COPD的细胞凋亡模型的作用。实验中评估细胞增殖、细胞凋亡、观察线粒体形态并检测凋亡相关分子的表达。双荧光素酶报告基因实验检测lncRNA RP11-521.C20.3与BMF的靶向调控关系。.与对照组相比，COPD大鼠肺组织中凋亡细胞的数量显著增加、BMF蛋白表达升高。在COPD细胞凋亡模型中过表达lncRNA RP11-521.C20.3或敲低BMF可减轻细胞凋亡、促进细胞增殖、缓解线粒体损伤，降低(p53、cleaved caspase-3、cleaved caspase-7)的蛋白水平并升高(Bcl-2、survivin)的蛋白水平。在COPD细胞凋亡模型中敲低lncRNA RP11-521.C20.3或过表达BMF可加剧细胞凋亡、抑制细胞增殖、加重线粒体损伤，升高(p53、cleaved caspase-3、cleaved caspase-7)的蛋白水平并降低(Bcl-2、survivin)的蛋白水平。lncRNA RP11-521.C20.3靶向BMF以负性调节BMF mRNA和蛋白的表达。.在COPD细胞模型中，BMF调节其下游多个凋亡相关分子的表达而促进细胞凋亡，同时lncRNA RP11-521.C20.3能靶向BMF而对细胞凋亡起保护作用。