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目的:矽肺是吸入大量游离二氧化硅(SiO2)引起,以肺部炎症和晚期纤维化为主的疾病。暴露于SiO2的成纤维细胞被激活后,不断增加和转型为肌成纤维细胞,分泌大量细胞外基质(ECM)。随着肌成纤维细胞数目的不断增加,肺部的成纤维灶逐渐形成,并且逐渐取代正常的肺细胞组织,引起肺部结构的异常重塑,进而触发肺纤维化。尽管肌成纤维细胞的增殖转型是成纤维细胞灶的主要来源,但近年的研究表明,在肺纤维化过程中部分成纤维细胞灶的细胞可能由其它肺部细胞转化而来,其中肺泡上皮细胞和血管内皮细胞分别通过上皮-间质转化(EMT)和内皮-间质转化(EndMT)形成间质细胞(成纤维细胞、肌成纤维细胞),被认为是纤维化过程中局部成纤维细胞的重要来源之一,但详细作用机制尚不清楚。EndMT被认为是EMT的一种特殊形式,在上皮和内皮细胞获得间质特性过程中发挥重要作用,是诱导肺纤维化发生的一种重要来源。本课题将着重研究circHECTD1/HECTD1参与SiO2诱导EndMT的过程和机制。方法:利用C57BL及STK TEK-GFP 287 Sato/JNju(Tie2-GFP)小鼠构建整体动物矽肺模型;其次利用小鼠肺内皮细胞系(MML1)构建SiO2(50μg/cm2)细胞暴露模型,检测相关蛋白及EndMT标志物的变化,进而探究引起间质转化的具体分子机制。并进一步利用临床样本,观察矽肺患者和正常人组织中内皮细胞和间质标志物的变化,以验证本研究的临床意义。本课题利用免疫荧光染色(Immunofluorescence staining)和蛋白质免疫印迹(Western Blot,WB)等分子生物学手段,结合天狼猩红染色等组织学方法综合验证观察到的现象。通过MTT实验分析细胞活力的变化,细胞划痕和三维细胞迁移实验分析细胞迁移能力,进而评估细胞功能的变化。利用实时荧光定量核酸扩增检测系统(Real-time Quantitative PCR Detecting System,qPCR)和荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH)检测环状RNA(circRNA)水平的变化,探究circHECTD1与HECTD1的作用机制。利用Tie2-GFP矽肺模型小鼠和矽肺患者的肺组织样品确认体外实验的观察结果。结果:研究结果显示,SiO2增加间充质标记物-I型胶原(COL1A1/collagen I)、III型胶原(COL3A1/collagen III)和α平滑肌肌动蛋白(α-SMA/Acta 2)的表达,降低内皮标记物-血管内皮钙粘蛋白(VE-cad/Cdh 5)和血小板内皮细胞粘附分子-1(PECAM 1/CD31)的表达,表明SiO2诱导EndMT的发生。同时,SiO2诱导circHECTD1的表达,抑制HECTD1的表达。通过小干扰RNA(siRNA)靶向敲除circHECTD1或通过CRISPR/Cas9系统过表达(Act)HECTD1,可以逆转SiO2诱导的细胞增殖、迁移及标志物水平的改变,提示circHECTD1/HECTD1参与EndMT。此外,在矽肺模型小鼠和矽肺患者的组织样品中观察到EndMT的发生和HECTD1表达的变化。以上结果提示:(1)SiO2诱导肺内皮细胞获得间质特性;(2)SiO2处理影响circHECTD1和HECTD1的表达;(3)circHECTD1、HECTD1调节SiO2诱导的EndMT;(4)circHECTD1通过影响HECTD1蛋白水平而非转录水平参与SiO2诱导的EndMT。结论:本研究揭示了circHECTD1/HECTD1通路参与的EndMT在矽肺纤维化发生发展中的重要作用,提示这一通路可能作为矽肺纤维化治疗的新型靶点,进而为矽肺患者纤维化的治疗提供了新的实验依据和思路。