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目的矽肺是目前危害最为严重的职业病。以往研究认为,肺泡Ⅱ型上皮细胞(typeⅡalveolar epithelial cells,AECⅡ)经过上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)为肺成纤维细胞矽肺纤维化的关键环节之一。近年来报道,腺苷A2a受体(adenosine A2a receptor,A2aR)与多种疾病中EMT的发生发展联系密切,可通过调控Wnt/β-catenin通路在纤维化相关疾病中发挥重要的调控效应,但其在矽肺EMT过程中的作用尚未见报道。因此,建立A549细胞EMT体外模型,观察A2aR及Wnt/β-catenin通路表达与调控变化;构建小鼠矽肺模型,观察A2aR干预对EMT和矽肺纤维化进程的影响与调控通路,为阐明其在矽肺发生发展中的作用提供实验依据,为进一步探索矽肺的干预措施提供新的思路。方法1.细胞和实验动物来源A549细胞购于中国科学院细胞库。24只无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级C57BL/6N雄性小鼠购买于北京维通利华实验动物中心。2.A2aR对A549细胞EMT过程的调控作用及其机制研究5μg/L TGF-β1刺激A549细胞建立肺上皮细胞EMT模型,光学显微镜观察细胞形态,q RT-PCR和Western blot检测EMT相关标志(E-cad、N-cad、Vimentin、α-SMA)、A2aR的m RNA和蛋白表达水平;Western blot检测Wnt/β-catenin通路相关蛋白(GSK-3β、β-catenin)的表达水平。然后分别用A2aR的选择性激动剂CGS21680、抑制剂ZM241385以及Wnt/β-catenin通路抑制剂XAV-939干预A549细胞观察其对EMT模型的影响,q RT-PCR和Western blot检测EMT相关标志的m RNA和蛋白表达情况,Western blot和细胞免疫荧光实验观察Wnt/β-catenin通路相关蛋白(GSK-3β、β-catenin)表达情况,划痕实验观察细胞的迁移能力。3.小鼠矽肺模型中A2aR干预效应的观察24只C57BL6/N雄性小鼠随机分为对照组、Si O2组、Si O2+Vehicle组和Si O2+CGS21680组,每组6只。非暴露式气管滴注法分别给予小鼠0.1 m L 50mg/m L Si O2悬液(对照组小鼠灌注等体积生理盐水),滴注Si O2后第二天开始,每天腹腔注射给予Si O2+CGS21680组小鼠0.2 m L CGS21680溶液(51.31μmol/L),Si O2+Vehicle组小鼠给予同体积的赋型剂。染尘28 d后,收集小鼠肺组织。HE、Masson染色观察小鼠肺组织病变程度;免疫组织化学法(Immunohistochemistry,IHC)、q RT-PCR、Western blot检测小鼠肺组织内纤维化相关标志(Fibronectin、CollagenⅠ)、EMT相关标志,q RT-PCR、Western blot检测A2aR,IHC、Western blot检测Wnt/β-catenin通路相关蛋白。4.统计学分析通过SPSS 21.0对实验数据进行统计学分析,采用Student’s t检验对两组间的数据进行比较,采用单因素方差分析进行多组数据间的比较。检验水准α=0.05。结果1.A2aR对A549细胞EMT过程的调控作用及其机制研究结果1.1 A549细胞EMT模型的鉴定显微镜观察到TGF-β1处理组A549细胞形态转变为间充质样细胞形态。与对照组相比,TGF-β1处理组细胞E-cad的m RNA和蛋白表达下调,N-cad、Vimentin、α-SMA的表达上调(P<0.05),A2aR的表达下调,GSK-3β蛋白水平下调、β-catenin蛋白水平上调(P<0.05)。1.2激活A2aR对A549细胞EMT过程及Wnt/β-catenin通路的影响A2aR激活后,与TGF-β1处理组相比,CGS21680+TGF-β1组细胞E-cad的m RNA和蛋白表达上调,N-cad、Vimentin和α-SMA的表达下调(P<0.05),GSK-3β蛋白表达上调,β-catenin蛋白表达下调(P<0.05),细胞迁移率下调(P<0.05)。1.3抑制A2aR对A549细胞EMT过程及Wnt/β-catenin通路的影响A2aR抑制后,与TGF-β1处理组相比,ZM241385+TGF-β1组细胞E-cad的m RNA和蛋白表达下调,N-cad、Vimentin和α-SMA的表达上调(P<0.05),GSK-3β蛋白表达下调,β-catenin蛋白表达上调(P<0.05),细胞迁移率上调(P<0.05)。1.4抑制Wnt/β-catenin对A549细胞EMT过程的影响抑制Wnt/β-catenin通路后,与TGF-β1处理组相比,XAV-939+TGF-β1组细胞E-cad的m RNA和蛋白的表达上调,N-cad、Vimentin和α-SMA的表达下调(P<0.05);细胞迁移率下调(P<0.05)。2.小鼠矽肺模型中A2aR干预效应的观察结果2.1小鼠矽肺模型的鉴定及A2aR对肺纤维化的作用与对照组相比,Si O2组小鼠炎性浸润、胶原沉积异常增多,并出现了细胞结节,小鼠肺组织纤维化标志Fibronectin、CollagenⅠ的蛋白和m RNA表达上调(P<0.05),A2aR的表达下调(P<0.05);A2aR激活后,与Si O2组相比,Si O2+CGS21680组小鼠肺组织病理状态得到了改善,纤维化相关标志的蛋白和m RNA表达下调(P<0.05)。2.2 A2aR的干预对矽肺小鼠EMT及Wnt/β-catenin通路的影响A2aR激活后,与对照组相比,Si O2组小鼠肺组织中E-cad的m RNA和蛋白表达下调,N-cad、Vimentin、α-SMA的表达上调(P<0.05);GSK-3β蛋白的表达下调,β-catenin蛋白的表达上调(P<0.05);与Si O2组相比,Si O2+CGS21680组小鼠肺组织中E-cad的m RNA和蛋白表达上调,N-cad、Vimentin、α-SMA的表达下调(P<0.05);GSK-3β蛋白表达上调,β-catenin蛋白表达下调(P<0.05)。结论A2aR在实验性矽肺发展过程中具有重要调控作用,可通过抑制Wnt/β-catenin通路而阻断肺上皮细胞EMT进程,在一定程度上抑制矽肺纤维化进程。