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研究目的肺纤维化是一种由多种因素导致的进行性发展的肺部疾患,其发病机制至今尚未完全阐明。肺泡II型上皮细胞的衰老与肺纤维化的发病密切相关。运动锻炼已经被广泛认为在疾病预防和康复上是一种安全有效的手段。作为一种重要的气体信号分子,H2S在许多疾病的发生发展过程中具有重要的调控作用,如可以通过逆转人脐静脉内皮细胞及神经元的衰老改善相关疾病。因此,本论文的研究目的是首先探明运动锻炼改善肺纤维化是否与H2S有关,其机制是什么?接着探讨H2S能否逆转肺泡上皮细胞的衰老从而改善肺纤维化。研究方法第一部分:建立BLM诱导的肺纤维化小鼠模型,分别对小鼠进行运动干预和外源性补充H2S处理,Masson染色法观察小鼠肺组织中胶原沉积的情况并统计肺组织中纤维化的面积;ELISA检测肺组织中羟脯氨酸、I型胶原和TGF-β1含量;免疫荧光共染观察上皮细胞标志物E-cadherin和间质细胞标记物α-SMA的表达;Western Blot检测LRP-6/β-catenin信号通路相关蛋白表达;锌捕获法检测小鼠肺组织中内源性H2S含量。第二部分:于BLM处理后不同时间点收取肺组织,观察在肺纤维化形成过程中,细胞衰老标志物P53、P21蛋白表达、肺组织中内源性H2S含量的变化,以及两者是否有相关性。采用Masson染色法观察滴注BLM后肺组织中胶原沉积的情况及统计肺纤维化的面积;采用Western Blot方法检测小鼠肺组织中P53、P21、CBS、CSE的表达;采用锌捕获法检测每组小鼠肺组织中内源性H2S的含量。接着从离体和在体实验两个方面验证外源性补充H2S能否逆转肺泡上皮细胞衰老。Western Blot方法检测P53、P21的表达;SA-β-Gal染色观察L2细胞衰老情况;RT-PCR检测SASP因子MCP-1、Pai1、MMP10和TGF-β的表达;CCK8检测NIH3T3成纤维细胞增殖。最后,验证H2S促进P53降解是否通过蛋白酶体途径。加入MG132,观察H2S促进P53降解的作用能否被MG132逆转。研究结果第一部分实验结果:1)运动改善BLM诱导的小鼠肺纤维化;2)运动逆转BLM诱导的肺组织EMT;3)运动抑制BLM诱导的肺组织LRP6/β-catenin信号通路的激活;4)运动逆转BLM诱导的小鼠肺组织中内源性H2S含量的减少;5)硫化氢改善BLM诱导的小鼠肺纤维化;6)硫化氢逆转BLM诱导的肺组织EMT;7)硫化氢抑制BLM诱导的肺组织LRP6/β-catenin信号通路的激活;第二部分实验结果:1)在BLM诱导的肺纤维化中,H2S的产生减少与细胞衰老标志物p53和p21水平升高有关;2)硫化氢供体通过抑制P53/P21信号通路、抑制BLM诱导的ATⅡ细胞衰老表型及成纤维细胞的异常增殖,从而改善肺纤维化。3)硫化氢通过蛋白酶体途径促进P53降解。研究结论运动可能是通过提高肺组织中内源性H2S含量,抑制LRP6/β-catenin信号通路的激活,逆转EMT来改善肺纤维化。同时,H2S抑制P53/P21信号通路激活,抑制BLM诱导的ATⅡ细胞衰老表型及成纤维细胞的异常增殖,从而改善肺纤维化。