MAPK信号通路在二氧化硅诱导的人支气管上皮细胞上皮-间质转型中的作用机制研究
MAPK信号通路在二氧化硅诱导的人支气管上皮细胞上皮-间质转型中的作用机制研究
高振芹,  周建华,  胡永斌
中南大学湘雅病理学系

 目的:研究二氧化硅(SiO2)体外诱导的人支气管上皮细胞(HBE)上皮-间质转型(EMT)及MAPK信号通路在此过程中的作用机制。方法:(1)倒置显微镜观察SiO2处理HBE细胞后的形态学改变;(2)用不同浓度矽尘(0μg/ml,50μg/ml,100μg/ml,200μg/ml,300μg/ml)处理HBE细胞72h后Western Blot检测上皮细胞标志物E-钙粘蛋白(E-cadherin)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、间质细胞标志物波形蛋白(Vimentin)蛋白表达水平的改变;(3)采用MAPK活性检测试剂盒检测SiO2处理HBE细胞不同时间点(0h,0.5h,1h,2h,4h,8h)ERK和p38活性改变;(4)Western Blot检测经不同浓度ERK、p38特异性抑制剂U0126和SB203580(10μM,20μM,30μM)预处理1h后,矽尘诱导的HBE细胞E-cadherin、α-SMA和Vimentin蛋白表达的改变;(5)免疫印迹检测30μM的U0126和SB203580两者共同干预HBE细胞后E-cadherin、Vimentin和α-SMA蛋白表达的改变。结果:(1)SiO2处理HBE细胞后,SiO2浓度在200μg/ml细胞形态变化最明显,细胞失去了铺路石样改变,呈梭形、纺锤形; (2)不同浓度SiO2(0,50,100,200,300μg/ml)处理HBE细胞72h后,随着SiO2浓度的升高,E-cad表达逐渐降低,α-SMA和Vimentin表达逐渐升高,在SiO2浓度为200μg/ml时E-cad蛋白表达水平(1.42±0.10)明显低于对照组的表达水平(3.74±0.95)( P<0.05),E-cad在SiO2浓度为300μg/ml时最低,并且在100、200、300μg/ml组均有统计学差异(P<0.05);而α-SMA在SiO2浓度为200μg/ml时达到高峰,为对照组的(5.09±1.98)倍,在200~300μg/ml时α-SMA表达略有下降,但仍高于对照组(P<0.05);Vimentin在SiO2浓度为300μg/ml时最高,为对照组的(7.30±3.02)倍,在200、300μg/ml组均有统计学差异(P<0.05);(3)SiO2作用于HBE细胞能诱导ERK和p38激酶活化,于30min开始出现ERK和p38磷酸化水平增高,分别于60min和30min之后逐渐减弱;(4)干预实验,免疫印迹结果显示,U0126(20,30μM)干预组,E-cadherin蛋白表达分别为SiO2(200μg/ml)处理组的(2.52±0.87)倍和(3.17±0.88)倍(P<0.05),30μM的U0126预处理后,α-SMA和Vimentin表达减少,抑制率分别为40.43%和60.33%(P<0.05);SB203580(30μM)干预组,E-cadherin表达为SiO2(200μg/ml)处理组的(1.77±0.26)倍(P<0.05),α-SMA和Vimentin表达减少,抑制率分别为34.67%和55.44%(P<0.05);(5)30μM的U0126和SB203580共同干预与两种抑制剂单独干预后,各组细胞总蛋白中E-cadherin、Vimentin和α-SMA蛋白表达量无显著变化(P>0.05)。结论:(1) SiO2可诱导HBE细胞发生上皮-间质转型;(2)SiO2在刺激HBE细胞发生EMT中能够激活ERK1/2和p38;(3)ERK1/2和p38MAPK信号通路参与调节SiO2诱导的HBE细胞的上皮-间质转型。

  2010年中华医学会病理学分会学术年会·秘书处
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