《Journal of Molecular Histology》:Notch 2 from bone marrow mesenchymal stem cells alleviates smoke inhalation-induced lung injury by mediating alveolar cell differentiation
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为探究 Notch 2 对 BMSCs 定向分化影响,研究发现其助 BMSCs 分化为 AT2 修复 SILI,提供新思路。
烟雾吸入性肺损伤(SILI)是火灾和爆炸相关事故中的主要致死因素。骨髓间充质干细胞(BMSCs)可定向分化为 I 型肺泡上皮细胞(AT1)、II 型肺泡上皮细胞(AT2)和肺血管内皮细胞,在 SILI 治疗中具有潜在作用。本研究旨在评估 Notch 2 对 BMSCs 定向分化的影响,并明确其在 SILI 模型中的修复作用。
研究人员利用 pGMLV-SC5 RNAi 和 pcDNA 3.1 慢病毒,对外源调控大鼠来源 BMSCs 中 Notch 2 的表达,随后将 BMSCs 注入 SILI 大鼠模型的尾静脉。通过苏木精 - 伊红(H&E)染色、Masson 染色和 TUNEL 染色来观察大鼠肺组织的病理变化;采用酶联免疫吸附测定(ELISA)、蛋白质免疫印迹法(western blot)和实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测炎症因子(IL-1β、IL-6 和 TNF-α)、Notch 2 信号通路相关蛋白(Notch 2 和 Hes1)、肺纤维化相关标记物(α-SMA 和 E-cadherin)、AT1 相关标记物(AQP5)以及 AT2 相关标记物(SPC 和 SPD)。
结果显示,pGMLV-SC5 RNAi 或 pcDNA 3.1 慢病毒能够降低或升高 BMSCs 中 Notch 2 的表达。体内成像表明,造模 24 小时后 BMSCs 可定位到 SILI 模型的肺部。BMSCs 治疗减轻了 SILI 模型肺组织的弥漫性充血、肺纤维化和肺泡细胞凋亡,降低了 IL-1β、IL-6、TNF-α 和 α-SMA 的水平,同时增加了 Notch 2、Hes1、E-cadherin、AQP5、SPC 和 SPD 的表达。Notch 2 过表达增强了 BMSCs 对 SILI 模型肺损伤的治疗效果,值得注意的是,Notch 2 过表达减弱了 BMSCs 诱导的 AQP5 表达上调,却增强了 BMSCs 诱导的 SPC 和 SPD 表达上调。
综上,Notch 2 通过促进 BMSCs 向 AT2 分化,有助于 SILI 大鼠模型的肺损伤修复。该研究为 BMSCs 治疗 SILI 提供了新的思路和靶点。