肺泡上皮细胞端粒调控机制在IPF发病中的作用研究

基本信息
批准号:81570058
项目类别:面上项目
资助金额:55.00
负责人:代静泓
学科分类:
依托单位:南京大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:蔡后荣,李慧,庄谊,刘寅,冯安宁,王聪,宋诗雨,闵海燕
关键词:
特发性肺纤维化Wnt信号通路端粒长度肺泡上皮细胞细胞老化
结项摘要

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is the most common and clinically severest type of idiopathic interstitial pneumonias. It is characterized by progressive dyspnea and restriction on pulmonary function testing. The average survival is about 3 years from the diagnosis of IPF. Cellular senescence was believed to play a crucial role in the development of IPF since about 97% of IPF patients had shortened telomeres. Wnt signaling, induced by insufficient AECII-AECI differentiation and abnormal epithelial repairing, triggers the pathogenesis of pulmonary fibrosis via a key process called epithelial mesenchymal transition (EMT). The disruption of Wnt signaling, therefore, could be beneficial in IPF treatment. However, Wnt pathway is also important in prompting telomerase gene expression in cells. The inhibition of Wnt pathway may accelerate the process of telomere shortening and AEC senescence. Recent studies indicated that the AEC EMT induced by ectopic Wnt signaling is likely via β-Catenin/CBP pathway, whereas the telomerase expression effect of Wnt is related to β-Catenin/KLF4. To further delineate the mechanism, in the present study, we will investigate the molecular mechanisms of Wnt regulating TERT gene expression. Meanwhile, we will also investigate whether TERT expression will influence the course of EMT, the in-vitro cell models and TERT gene over expression or silencing approach will be applied to answer these questions. We anticipate that our study can help to find a clue to explain the pathogenesis of IPF, which will open a new avenue for IPF therapy.

特发性肺纤维化(IPF)是以慢性、进展性肺间质纤维化为特征的致死性疾病, 为一种增龄相关性疾病。端粒及端粒酶在细胞衰老中发挥关键作用。我们的前期工作表明,外周血粒细胞端粒长度缩短是IPF发生及预后的独立危险因素。已知外周血粒细胞与肺泡上皮细胞端粒长度呈正相关,提示肺泡上皮细胞衰老机制参与IPF的发生发展。Wnt信号过度激活在IPF病理形成中起重要作用。我们前期发现,阻断Wnt信号通路可抑制成纤维细胞向肌成纤维细胞转化,减轻动物模型的肺纤维化程度。但是,Wnt信号通路是否参与对肺泡上皮细胞端粒长度的调控,影响其老化过程尚不清楚。本研究在前期工作基础上,拟探寻Wnt通路对肺泡上皮细胞端粒酶表达的调控机制,并进一步探讨特异性抑制Wnt通路促纤维生长的同时,维持肺泡上皮细胞端粒稳定的可能性。此研究的开展将为解释IPF是增龄性疾病提供理论依据,为通过干预细胞衰老机制的治疗提供靶点。

项目摘要

特发性肺纤维化(IPF)是增龄相关疾病。文献及前期研究表明,肺泡上皮细胞衰老是IPF发病的始动触发环节,与细胞衰老密切相关的端粒长度缩短是IPF发病及预后的分子危险因素。然而,调控肺泡上皮细胞衰老及衰老相关端粒酶表达的分子机制,以及细胞衰老与成纤维细胞活化增生的关联尚待阐述。在本项目的资助下,申请人带领的研究团队开展了系列研究,首先在IPF肺组织标本验证,衰老标记P16、P21表达升高,WNT/β-catenin信号通路活化分子β-catenin的下调,转录因子TCF4、KLF4下调,端粒酶逆转录酶(TERT)表达下调,提示肺泡上皮细胞WNT信号通路活性受到抑制,细胞提前老化。采用经典的博来霉素刺激小鼠肺泡上皮细胞系MLE12,构建细胞衰老模型,细胞实验显示衰老的肺泡上皮细胞β-catenin、TCF4、KLF4均表达下调,TERT的表达下调,端粒酶活性减低;采用WNT通路激动剂处理衰老肺泡上皮细胞或TCF4、KLF4过表达,TERT表达稳定或增加,衰老标记下调。染色质免疫共沉淀结果表明,WNT/β-catenin信号通路对TERT基因表达的调控是通过β-catenin与TCF4、KLF4结合至TERT基因启动子区实现的。采用博来霉素气管雾化给药诱导的肺纤维化小鼠模型,利用慢病毒载体过表达TCF4以及KLF4,可上调TERT的表达,稳定端粒酶活性,减轻肺泡上皮细胞衰老,实验动物的肺纤维化程度减轻。进一步构建衰老肺泡上皮细胞与成纤维细胞共培养体系,该体系内成纤维细胞激活的WNT信号通路可上调干性因子NANOG的表达,进而促进成纤维细胞活化增生。本研究结果证实肺泡上皮细胞受损老化是肺纤维化发病机制的核心环节,首次系统阐述WNT/β-catenin信号通路对肺泡上皮细胞端粒酶基因的表达及端粒长度的细胞特异性稳定作用,为针对肺泡上皮细胞的修复和再生能力作为新的治疗干预策略提供了理论基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
2

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018
3

Mechanical vibration mitigates the decrease of bone quantity and bone quality of leptin receptor-deficient db/db mice by promoting bone formation and inhibiting bone resorption.

Mechanical vibration mitigates the decrease of bone quantity and bone quality of leptin receptor-deficient db/db mice by promoting bone formation and inhibiting bone resorption.

DOI:10.1002/jbmr.2837
发表时间:2016
4

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

DOI:
发表时间:2020
5

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

DOI:
发表时间:2021

代静泓的其他基金

相似国自然基金

1

L1CAM诱导肺泡上皮细胞EMT参与IPF发病机制的研究

批准号:81341093
批准年份:2013
负责人:张英为
学科分类:H0108
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
2

HMGB1异常调控肺干细胞增殖分化在IPF发病中的作用及机制研究

批准号:81200050
批准年份:2012
负责人:刘明
学科分类:H0108
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

lncRNA介导的SIRT1信号网络调控的Ⅱ型肺泡上皮细胞衰老在慢性阻塞性肺疾病中的作用机制研究

批准号:81470241
批准年份:2014
负责人:李亚清
学科分类:H0105
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
4

乙酰肝素酶调控巨噬细胞向肌成纤维细胞转分化在IPF发病中的作用及分子机制

批准号:81900063
批准年份:2019
负责人:何龙
学科分类:H0108
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目