客户论文发表 | 脂肪酸结合蛋白1通过调节肺泡上皮再生对肺纤维化小鼠的治疗作用
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文献信息

广州医科大学附属第一医院、广州呼吸健康研究院、呼吸疾病全国重点实验室等单位的研究成果《Therapeutic effects of fatty acid binding protein 1 in mice with pulmonary fibrosis by regulating alveolar epithelial regeneration》(脂肪酸结合蛋白1通过调节肺泡上皮再生对肺纤维化小鼠的治疗作用)在杂志《BMJ Open Respiratory Research》上发表。平生公司活体CT(Super Nova CT)在论文中提供了重要的肺纤维化小鼠图像和定量分析。

 

该研究的通讯作者为杨鹏辉教授、苏金教授、罗群教授,第一作者是傅振利博士。

 

 

文献摘要

文献目的:特发性肺纤维化是一种治疗选择有限、致死率高的进行性纤维化肺病,与肺泡II型上皮(ATII)细胞失调、肺泡上皮细胞异常修复和成纤维细胞活化促进肺纤维化的发展有关。作者前期通过蛋白质组学筛选发现,脂肪酸结合蛋白1 (FABP1)在纤维化状态下显著下调,并且FABP1可以通过调节脂肪酸代谢和细胞内转运介导ATII细胞失调。本研究的目的是评估FABP1在肺纤维化发展中的作用和潜在机制。

 

文献方法:采用蛋白质组学筛选检测两种不同类型肺纤维化模型(分别由博来霉素和二氧化硅诱导)蛋白谱的变化。采用免疫荧光和免疫组织化学检测小鼠肺组织中FABP1的定位。采用肺病理、Micro-CT、western blotting、小动物体内成像、EdU等实验方法验证FABP1在肺纤维化中的作用。

 

实验结果:结果在肺纤维化模型中,FABP1在小鼠肺中的表达明显降低,双免疫荧光染色显示FABP1主要定位于II型肺泡上皮细胞。此外,FABP1的表达与肺纤维化的进展呈负相关。进一步的体内和体外实验表明,过表达FABP1通过保护肺泡上皮免受损伤和促进细胞存活来减轻肺纤维化。

 

实验结论:作者的研究结果提供了一个原理证明,FABP1可能通过调节肺泡上皮再生来有效治疗肺纤维化,而肺泡上皮再生可能与ATII细胞中的脂肪酸代谢有关。

 

实验方法

通过气管内注射AAV9-FABP1产生FABP1过表达小鼠,对照组小鼠气管内注射AAV9-GFP。在AAV9-FABP1或AAV9-GFP治疗3周后,小鼠再次麻醉,并气管内给予BLM (2.5mg/kg)。动物分为正常(对照)组、独立的AAV9GFP+BLM (GFP+BLM)组和独立的AAV9-FABP1+BLM (BLM+FABP1)组。WT和FABP1 KO小鼠气管内给予BLM (1.7mg/kg),小鼠分为4组:WT组、独立的FABP1 KO (FABP1−/−)组、独立的WT+BLM组和独立的FABP1 KO+BLM (FABP1−/−+BLM)组。BLM给药后第21天处死小鼠。

 

活体进行Micro-CT扫描和分析,小鼠被异氟醚麻醉,并使用Super Nova CT仪器(平生医疗科技有限公司)进行高分辨率CT扫描。使用AVATAR软件(平生医疗科技有限公司),重建和分析小鼠肺部图像。根据上述方法对BLM损伤后显微CT成像异常区域进行评价。

 

实验结果

作者使用Micro-CT比较三组之间的纤维化水平。结果表明,BLM治疗显著降低了CT扫描横断面的纤维化评分,而FABP1过表达逆转了相同条件下BLM刺激后降低的评分(图3D)。

 

 

图3.FABP1减轻BLM诱导的小鼠肺纤维化。(A) AAV9-FABP1或AAV9-GFP (2.0×1011 GC/小鼠)在-3周和0周给药和BLM/生理盐水气管内滴注,然后在4周时处死的时间表示意图。(B) Kaplan-Meier生存曲线显示对照组、BLM+GFP组和BLM+FABP1组小鼠的存活率(**p<0.01);# p<0.05(与BLM+FABP1组比较)。(C)体重曲线归一化至初始体重(与BLM+GFP组相比*p<0.05)。(D)不同组代表性显微CT图像及肺纤维化CT评分分析。给予BLM后,获得轴向(中图)和相应的冠状面(下图)显微CT图像。上图显示了基于不同密度组织的微CT图像生成的具有代表性的三维图像(对照组n=6, BLM+GFP n=13, BLM+FABP1 n=16)。

 

作者还比较了FABP1 KO与对照组小鼠在BLM诱导后的生存预后及对体重的影响,结果表明,与WT小鼠相比,FABP1 KO小鼠在BLM治疗后的生存预后更差(图4C),体重下降更大(图4D)

 

 

图4.敲除FABP1可加重BLM诱导的小鼠肺纤维化。(A和B)通过免疫组化和免疫印迹证实FABP1基因敲除(红箭头:FABP1免疫组化染色)。标尺,50μm。(C、D)各组相对生存曲线及体重比较。(E、F)不同组代表性微CT图像及肺纤维化CT评分分析。给予BLM后,获得轴向(中面板)和相应的冠状面(下面板)微CT图像。上图显示了基于不同密度组织的微ct图像生成的具有代表性的三维图像(WT=6, WT+BLM=9, FABP1−/−n=6, FABP1−/−+ BLM=5)。

 

文献结论

作者的研究可能有几个临床意义。结果表明,FABP1与肺纤维化的进展有关,并且FABP1参与脂肪酸代谢相关的生物学通路,提示靶向脂肪酸代谢具有治疗肺纤维化的治疗潜力。总之,作者的结果为肺纤维化的复杂性和FABP1在该疾病中的重要作用提供了新的见解。然而,未来需要进一步研究FABP1影响纤维化进展的确切机制,从而为这种疾病提供更多的见解。

 

使用设备

 

 

 

                                          Micro CT(型号:Super Nova)(平生医疗科技)

                                                     影像软件:Avatar(平生医疗科技)