FKBP1A负向调控Notch-1信号通路在系统性硬化症肺纤维化中的机制研究

Notch-1 signal pathway has potential effect on the pathogenesis of systemic sclerosis (SSc)-associated pulmonary fibrosis. Our previous study demonstrated decreased FKBP1A and activation of Notch-1 signal pathway in the skin of SSc patients and in the lung of bleomycin-induced pulmonary fibrosis mice. FKBP1A was proved to negatively regulate Notch-1 signaling activation in endothelial cells in the formation of the ventricular walls. Thus, we hypothesize that FKBP1A negatively regulates Notch-1 signal pathway to inhibit SSc-associated pulmonary fibrosis. In this study, we will first explore the fibrosis degree and activation of Notch-1 signal pathway by up-regulating or down-regulating FKBP1A in bleomycin-induced pulmonary fibrosis mice. Next we will observe the fibrosis-related markers and activation of Notch-1 signal pathway by up-regulating or down-regulating FKBP1A in lung fibroblasts of patients with SSc-associated pulmonary fibrosis. Then we will investigate the molecular mechanism of FKBP1A regulating Notch-1 signal pathway in lung fibroblasts. This study will provide a new theoretical basis for the mechanism of fibrosis and anti-fibrotic treatment in SSc-associated pulmonary fibrosis.

Notch-1信号通路在系统性硬化症肺纤维化中发挥重要作用。申请者前期研究发现在系统性硬化症患者皮肤组织和博来霉素诱导的肺纤维化小鼠肺组织中，FKBP1A降低，Notch-1信号通路活化；已有研究表明FKBP1A通过负向调节心内膜Notch-1活性而调控心室壁形成。因此提出“FKBP1A负向调控Notch-1信号通路而抑制系统性硬化症肺纤维化”的假说。本课题拟在整体动物水平观察FKBP1A表达上调或表达下调对小鼠肺纤维化和Notch-1信号通路活化的影响，在细胞水平研究FKBP1A过表达或抑制表达对系统性硬化症肺纤维化患者的肺成纤维细胞纤维化相关分子和Notch-1信号通路活化的影响，并在分子水平探讨FKBP1A负向调控Notch-1信号通路的可能机制。开展本研究，将为阐明系统性硬化症肺纤维化的发生机制、以Notch-1信号通路为靶点进行抗纤维化治疗提供新的理论依据。

目的：探讨二十二碳六烯酸（DHA）对次氯酸（HOCl）诱导的系统性硬化症纤维化小鼠的纤维化以及免疫紊乱的调节作用及机制，为系统性硬化症筛选抗纤维化药物提供重要参考。.方法：1.将雌性Balb/c小鼠分为7个组：PBS组、HOCl组、HOCl-3w组、HOCl+BSA-0d组、HOCl+DHA-0d组、HOCl+BSA-4w组以及HOCl+DHA-4w组。2.使用HOCl溶液皮下注射，诱导系统性硬化症纤维化小鼠模型；3.在HOCl诱导小鼠模型造模的前一天（DHA-0d）以及第四周的第一天（DHA-4w）通过灌胃的方式每天给小鼠补充DHA（100mg/kg）；4.应用HE和Masson染色观察小鼠皮肤和肺组织胶原沉积情况和皮肤厚度；5.采用免疫组织化学检测分析各组小鼠皮肤和肺组织中重要的促纤维化通路中的蛋白质（TGF-β、STAT3、NF-κB、Smad3）、纤维化指标（α-SMA，Vimentin）的表达；6.应用流式细胞术检测各组皮肤组织和肺组织中免疫细胞（巨噬细胞、CD8+ T细胞、CD19+ B细胞、Th1细胞、Th2细胞、Th9细胞、Th17细胞和Treg细胞）的比例变化。.结果：1.与正常对照组相比较，在HOCl诱导的系统性硬化症纤维化模型小鼠组中观察到明显的皮肤和肺组织纤维化、羟脯氨酸含量升高、皮肤厚度增加，以上指标组间比较差异具有统计学意义（p<0.05）。与模型组相比，DHA干预组的皮肤和肺组织的纤维化程度明显减轻，转化生长因子-β（TGF-β）、Smad3、信号传导及转录激活蛋白3（STAT3）和NF-κB等重要的促纤维化信号通路相关的蛋白表达明显减少，以上指标组间比较差异具有统计学意义（p<0.05）。2.与正常对照组比较，HOCl诱导的系统性硬化症纤维化模型小鼠的皮肤和肺中M1细胞、M2细胞、CD8 + T细胞、CD19 + B细胞、Th1细胞、Th2细胞、Th9细胞、Th17细胞和Treg细胞的比例失衡；在DHA（DHA-0d组和DHA-4w组）干预组中，上述免疫细胞比例恢复稳态。组间比较差异具有统计学意义（p<0.05）。.结论：.1.HOCl皮下注射可诱导小鼠的皮肤和肺广泛纤维化，DHA治疗可缓解系统性硬化症纤维化模型小鼠的纤维化程度；.2.DHA治疗可改善HOCl诱导的系统性硬化症纤维化模型小鼠皮肤和肺组织中免疫细胞比例失衡。