一项最近发表于《呼吸研究》(Respiratory Research)杂志的研究发现:组织氧合缺乏,也称缺氧(hypoxia),参与特发性肺纤维化(Idiopathic Pulmonary Fibrosis,IPF)的发生和发展。
该研究论文标题为:“缺氧诱导因子表达失调促进特发性肺纤维化中肌成纤维细胞的分化”(Dysregulated expression of hypoxia-inducible factors augments myofibroblasts differentiation in idiopathic pulmonary fibrosis)。
IPF是一种病因未知的慢性肺病,会导致肺部形成瘢痕组织。该病的特征是肺组织损伤,随后成纤维细胞与肌成纤维细胞(结缔组织细胞)异常增殖,从细胞外基质(ECM,包围和支持细胞网络)产生过量蛋白质,导致组织瘢痕化(纤维化)和肺功能丧失。
研究人员写道:“几项研究已经揭示了缺氧与IPF发生之间的直接联系,主要是由于缺氧状况会因ECM持续沉积而恶化,反之亦然。成纤维细胞病灶的形成与缺氧信号之间的关系还没有得到很好的描述,但我们现在可以为这个过程提供额外见解了。”
该研究由墨西哥Ismael Cosío Villegas国家呼吸系统疾病研究所的研究人员主导,目的是探究缺氧信号级联的特定组分在参与组织瘢痕形成的成纤维细胞和肌成纤维细胞中的作用。
为此,研究人员分析了IPF患者肺组织与成纤维细胞中的蛋白质和RNA(生产蛋白质的模板)水平,以及缺氧信号级联某些组分(包括3种不同类型的缺氧诱导因子HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α)所处的位置。
研究人员还检验了这些缺氧信号分子对IPF标志之一——肌成纤维细胞分化的影响。
HIF因子为转录因子(控制某些基因活性的蛋白质),在组织氧合缺乏时,其活性会大大增强。其中HIF-1α与HIF-2α会激活缺氧信号级联,而HIF-3α则会抑制该通路的活性。
正如预期的,结果显示肌成纤维细胞的分化在缺氧时增加,并与IPF成纤维细胞中HIF-1α和HIF-2α水平增加有关。
此外,分析显示缺氧信号级联在分离自IPF患者的肺组织样本和成纤维细胞中都非常活跃,HIF-1α和HIF-2α水平显著升高反映出这一点。
相反的是,研究人员发现,IPF成纤维细胞中的HIF-3α水平低于健康成纤维细胞,这可能与高甲基化(一种将甲基添加到DNA序列从而使其失活的化学修饰)有关。
研究人员写道:“HIF-3α表现如同HIF-1α和HIF-2α的负反馈调节器。由此,(肌成纤维细胞)分化的增加可能是IPF患者与健康对照组相比显著降低的HIF-3α蛋白造成的。”
研究团队总结道:“总之,这些数据更好地佐证了‘缺氧是纤维化发生和发展的决定性因素’的观点,而HIF-3α是这些现象的潜在负调节器。”
外文:Hypoxia is Involved in the Development and Progression of IPF, Study Suggests