神经纤毛蛋白1负调控磷脂酰肌醇3- 激酶/蛋白激酶B通路抑制肺成纤维细胞活化及在小鼠肺纤维化中的作用研究 后印本

摘要: 背景　特发性肺纤维化（IPF）发病机制复杂、治疗手段有限、预后差，因此寻找安全有效治疗靶点至关重要。目的　探究神经纤毛蛋白1（Nrp1）通过磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）信号对小鼠肺成纤维细胞（MPFs）活化的调控作用，以及重组蛋白Nrp1对小鼠肺纤维化（PF）的治疗作用及安全性。方法　从GEO数据库下载数据集GSE150910、GSE218997、GSE173523、GSE47460和GSE32537，分析PF小鼠模型和IPF患者肺组织中Nrp1表达以及Nrp1与IPF患者肺功能指标的相关性。选取2022—2024年在宁夏医科大学总医院呼吸与危重症医学科确诊的IPF患者45例，以及同期在本院健康管理中心体检的健康对照者29例，采用游离RNA（cfRNA）测序分析IPF患者和健康对照者血浆Nrp1表达水平及其诊断效能。将MPFs分为对照组、转化生长因子β1（TGF-β1）组、Nrp1过表达组和TGF-β1+Nrp1过表达组，TGF-β1诱导MPFs活化，过表达Nrp1检测其对PI3K/AKT通路和α-SMA、Vim和Fn表达的影响。将30只雄性C57BL/6J小鼠随机分为对照组、博来霉素（BLM）组、BLM+Nrp1组，每组10只。构建小鼠PF模型后，BLM+Nrp1组连续20 d腹腔注射100 μg·kg-1·d-1的重组蛋白Nrp1。HE和Masson染色观察小鼠肺组织病理变化，评估小鼠肝肾功能指标，Western blotting和免疫组化检测肺组织中α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA）、波形蛋白Vimentin（Vim）和纤连蛋白Fibronection（Fn）表达，酶联免疫吸附试验（ELISA）测定血浆和支气管肺泡灌洗液（BALF）中Nrp1水平。结果　数据集分析结果显示，与正常肺组织相比，PF小鼠和IPF患者肺组织中Nrp1表达降低（P <0.05），Nrp1表达与第一秒用力呼气量占预计值百分比（FEV1%）、用力肺活量占预计值百分比（FVC%）、一氧化碳弥散量占预计值百分比（DLCO%）呈正相关。IPF患者血浆Nrp1 mRNA表达水平低于健康对照者（P <0.05），血浆Nrp1诊断IPF的受试者工作特征曲线下面积为0.754（95%CI=0.634~0.874）。与TGF-β1组相比，TGF-β1+Nrp1过表达组中p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT降低，α-SMA、Vim和Fn表达降低（P <0.05）。腹腔注射重组蛋白Nrp1后，PF小鼠肺部病理特征改善，对照组、BLM组、BLM+Nrp1组血浆丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）、血尿素氮（BUN）和肌酐（CREA）水平比较，差异均无统计学意义（P >0.05）。与BLM组比较，BLM+Nrp1组小鼠肺组织中α-SMA和Fn表达降低，血浆和BALF中Nrp1水平增加（P <0.05）。结论　IPF患者肺组织、血浆及BALF中Nrp1表达降低。Nrp1通过负向调控PI3K/AKT信号通路抑制小鼠肺成纤维细胞活化。腹腔注射重组Nrp1可以缓解小鼠肺纤维化，具有系统安全性。