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背景与目的:特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一种常见的呼吸内科疾病,通常表现为肺功能下降,渐进性劳力性呼吸困难,咳嗽少痰,发绀,出现胸痛及杵状指,病情进一步发展较为严重的患者最终可能会死于呼吸衰竭,通常IPF患者疾病诊断后的生存时间均不足5年。近年来的研究指出IPF疾病的发生和发展具有流行病学的部分特征,存在家族易感性,与基因突变相关等,目前大多数的机制研究都表明IPF的发生及进展过程是上皮细胞损伤和异常损伤修复途径的激活所导致的,这种损伤后持续的上皮异常修复使得上皮细胞不断地向间质细胞发生转变,另外在细胞的转变过程中也会分泌其他生长因子,例如转化生长因子-β1(transforming growth factorβ1,TGF-β1)、血小板衍生细胞因子(platelet-de-rived growth factor,PDGF)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)等,这些作用于多条信号通路的细胞因子的增加使得信号通路也过度激活,造成肌成纤维细胞在间质中过度沉积,加速疾病的进程。另外有研究证实,IPF疾病的发展进程跟上皮细胞的衰老表型也存在一定的相关性,在IPF患者的肺泡上皮细胞中,衰老相关因子分泌增加,而增值/凋亡相关因子则表达降低,与同年龄相匹配的对照组相比也表现出端粒变短和线粒体功能障碍的表型。SIRT6是NAD+依赖酶Sirtuin家族中的一员,在染色质信号和基因组维护中发挥重要作用。SIRT6通过这些功能可以预防与衰老相关的疾病,包括代谢疾病和癌症,也可以延长小鼠寿命。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)是一种来源于中胚层的具有自我更新和多向分化潜能的干细胞,有研究证明BMSCs可以在体外诱导分化为肺泡上皮细胞。本研究通过假设经过SIRT6修饰骨髓间充质干细胞体外模拟IPF的上皮细胞环境,观察SIRT6基因对IPF疾病的发展和进程是否存在减缓或者改善作用,并且探讨其发生机制。材料与方法:首先从IPF患者样本中入手,评价SIRT6和IPF之间的相关性,再通过提取6-8周大小的SPF级大鼠骨髓间充质干细胞,流式细胞术及诱导成脂对BMSCs干性进行鉴定;构建SIRT6基因过表达慢病毒载体并转染到提取的BMSCs细胞内,获得BMSCs-SIRT6细胞;利用TGF-β1体外模拟纤维化的微环境处理BMSCs和BMSCs-SIRT6细胞;蛋白免疫印迹检测P16、SIRT6、collagenⅠ和α-SMA蛋白的表达;RT-PCR检测SIRT6、fibronetin、collagenⅠ和α-SMA基因的表达。研究结果:1、实验开始之前先通过GEO数据库筛选基因芯片分析SIRT6基因在IPF患者及博来霉素诱导的肺纤维化模型中表达降低。2、通过慢病毒包裹的含有SIRT6目的基因的质粒可以成功被感染到BMSCs内并可检测到高表达3、TGF-β1处理BMSCs之后细胞表达衰老和纤维化指标P16、collagenⅠ和α-SMA上升4、TGF-β1处理BMSCs-SIRT6之后细胞表达衰老和纤维化指标P16、collagenⅠ和α-SMA较BMSCs组下降5、SIRT6基因的表达可能可以使TGF-β1诱导的纤维化情况有所改善。结论:1.通过GEO数据库的信息分析出与IPF相关的基因,找出SIRT6基因在IPF中表现为表达水平下调。2.成功提取BMSCs,并将SIRT6基因成功导入BMSCs。3.探索出能让SIRT6基因表达下调的肺纤维化微环境TGF-β1浓度为5ng/ml。4.GFP-BMSC、SIRT6-BMSCs经TGF-β1刺激之后,GFP-BMSC组纤维化相关蛋白和基因表达上调,而SIRT6-BMSCs组的表达比GFP-BMSC组的相关蛋白和基因表达均下调,证明上调SIRT6基因可以对抗TGF-β1诱导的纤维化的发展和进程。5.通过差异基因的筛选和蛋白互作子网络模块的分析得出,HSP90AA1、SPP1TPR、COL1A1、COL3A1、RPS13、MMP1、CP、SMC3、RANBP2、VCAN、CXCL10、NCL等这些基因在IPF患者中表达明显改变,其中RPS13和CXCL10在IPF患者中表达升高,其余基因的表达皆降低。