长链非编码RNA uc.77在百草枯致肺纤维化中的作用与机制

Paraquat poisoning can cause severe pulmonary fibrosis, respiratory failure and death are remains a challenge in emergency medicine. We used non-coding RNA microarray to compare tissues from normal mouse lung and paraquat-induced pulmonary fibrosis and identified uc.77 as a long non-coding RNA (lncRNA) that is highly expressed in pulmonary fibrosis tissues. Preliminary study found that inhibition of uc.77 could alleviate paraquat-induced pulmonary fibrosis and confirmed ZEB2 as a potential uc.77 target gene. Since ZEB2 was reported to be important in the mechanism of pulmonary fibrosis, our study suggests that uc.77 could promote paraquat-induced pulmonary fibrosis through regulating the expression of ZEB2. As currently there is few study on the role of lncRNA in pulmonary fibrosis, our research will provide important novel insights.We plan to use overexpression and knockdown approaches to clarify the function of uc.77 in paraquat-induced pulmonary fibrosis and study its mechanism of action with ZEB2 as a candidate. This study will reveal potential targets for the intervention and treatment of paraquat-induced pulmonary fibrosis.

百草枯中毒可引起严重肺纤维化，导致呼吸衰竭而死亡，已成为急诊医学中有待攻克的难题。uc.77是我们采用芯片技术筛选小鼠正常肺组织、百草枯致纤维化肺组织差异非编码RNA时发现的、高表达于纤维化肺组织的lncRNA。前期实验发现抑制uc.77表达可缓解百草枯诱导的肺纤维化作用，并初步证实ZEB2是uc.77可能的下游靶基因，而文献报道ZEB2参与肺纤维化机制，提示uc.77可能通过调节ZEB2机制在百草枯致肺纤维化中发挥作用。迄今国内外尚无lncRNA在肺纤维化形成机制中的研究，因此本研究有源头创新性。拟采用过表达与敲低策略，明确uc.77在百草枯致肺纤维化中的功能，并以ZEB2为研究线索，分析uc.77参与百草枯致肺纤维化可能的作用机制，从而为百草枯致肺纤维化的干预或逆转提供新的靶标。

百草枯是目前世界范围内使用广泛的一种除草剂，已知其对哺乳动物毒性极高，可以引起人类肺损伤、以及进展性肺纤维化，导致呼吸衰竭而死亡。逐渐增加的证据表明，肺泡上皮-间充质细胞的转分化在肺纤维化的病理生理过程中起到了关键作用，然而目前分子机制仍然不甚明确。本课题研究中，我们建立了百草枯腹腔注射给药致肺损伤和慢性肺纤维化小鼠模型，通过转录组测序和微阵列芯片技术，我们获得并描述了一组长链非编码RNA的表达，在百草枯致纤维化肺组织中，鉴定出513个上调、204个下调的长链非编码RNA。GO分析揭示了差异表达的lncRNA主要作用于细胞分化、上皮形态生成以及损伤修复等过程。通路分析提示与EMT过程相关。更进一步，我们鉴定了一个在纤维化组织中上调的物种间高度保守的lncRNAs，uc.77，其目标基因为Zeb2，已知是EMT过程的重要调节基因。在人肺泡上皮细胞系A549或者原代人支气管上皮细胞中过表达lncRNAs uc.77均可以促进Zeb2的表达，同时影响基因和蛋白层面的多组EMT标记物的表达以及细胞形态学的改变。为了证明lncRNAs uc.77是通过调节靶基因ZEB2从而影响EMT过程的，我们使用siRNA技术敲低ZEB2，结果发现ZEB2的缺失可以阻止uc.77过表达对于EMT造成的影响。因此uc.77促进纤维化过程的作用是通过增强ZEB2基因的表达完成的。综上所述，本课题结果揭示了在肺纤维化过程中的lncRNA的关键作用，为百草枯中毒致肺纤维化的干预或逆转提供新的靶标和治疗新线索。