探讨内源性二氧化硫(SO2)对大鼠肺动脉成纤维细胞胶原沉积的调节作用及机制。
方法以原代大鼠肺动脉成纤维细胞为模型,分为对照组、L-天冬氨酸-β-异羟肟酸(HDX)组和HDX+SO2组。使用高效液相色谱法(HPLC)检测肺动脉成纤维细胞上清中SO2水平,免疫荧光法检测肺动脉成纤维细胞中胶原Ⅰ和胶原Ⅲ的水平,Western blot检测肺动脉成纤维细胞中Smad2/3的磷酸化水平、基质金属蛋白酶-13(MMP-13)和金属蛋白酶组织抑制剂-1(TIMP-1)的蛋白表达。采用单因素方差进行多组间的差异比较,进一步采用Bonferroni检验进行2组之间的比较,P<0.05为差异有统计学意义。
结果与对照组相比,HDX组肺动脉成纤维细胞中内源性SO2生成减少[(14.30±0.48) μmol/L比(20.14±0.49) μmol/L,P<0.01],Smad2/3磷酸化水平增加(1.03±0.31比0.48±0.20,P<0.01),MMP-13和TIMP-1的蛋白表达减少(MMP-13:0.28±0.06比0.75±0.11,P<0.01);TIMP-1:(0.40±0.05比0.66±0.20,P<0.01),MMP-13/TIMP-1比值减小(0.71±0.12比1.23±0.45,P<0.01),胶原Ⅰ及胶原Ⅲ水平显著增加。与HDX组相比,HDX+SO2组肺动脉成纤维细胞中Smad2/3磷酸化水平降低(0.57±0.16比1.03±0.31,P<0.01),MMP-13和TIMP-1的蛋白表达增加(MMP-13:0.63±0.06比0.28±0.06,P<0.01;TIMP-1:0.59±0.11比0.40±0.05,P=0.015),MMP-13/TIMP-1比值增大(1.10±0.22比0.71±0.12,P=0.033),胶原Ⅰ及胶原Ⅲ水平显著减少。
结论SO2通过抑制Smad2/3信号通路,增加MMP-13及TIMP-1的蛋白表达,上调MMP-13/TIMP-1比值,进而促进胶原的降解,减少大鼠肺动脉成纤维细胞胶原沉积。