高基质刚度通过自噬溶酶体途径降解核纤层蛋白 A/C 促进肺泡 Ⅱ 型上皮细胞衰老：肺纤维化机制新解

为探究特发性肺纤维化（IPF）中肺泡 Ⅱ 型上皮细胞（AECIIs）衰老的分子机制，研究人员开展相关研究。结果发现高基质刚度通过自噬溶酶体途径降解 lamin A/C，促进 AECIIs 衰老，抑制 lamin A/C 降解可缓解其衰老，为 IPF 治疗提供新方向。

　　在肺部疾病的世界里，特发性肺纤维化（IPF）就像一个难以攻克的堡垒。这是一种慢性进行性的肺部疾病，患者的肺组织会逐渐出现纤维化，肺泡结构被破坏，肺功能不断下降，最终可能导致呼吸衰竭甚至死亡。目前，IPF 的具体发病机制还不明确，这使得有效的治疗手段十分有限。而肺泡 Ⅱ 型上皮细胞（AEC_IIs）在维持肺泡的正常功能方面起着关键作用，它具有干细胞样的特性，能分泌肺泡表面活性物质，维持肺泡的微环境稳定。在 IPF 患者中，AEC_IIs 会出现衰老现象，这很可能是肺纤维化发生发展的重要启动因素。然而，AEC_IIs 衰老背后的分子机制却一直是个谜。因此，为了深入了解 IPF 的发病机制，寻找潜在的治疗靶点，中山大学等机构的研究人员开展了一系列研究。

研究人员通过多种实验方法，最终得出结论：高基质刚度会通过自噬溶酶体途径降解 lamin A/C，进而促进 AEC_IIs 的衰老。这一发现揭示了 IPF 发展过程中的一个关键机制，为后续的治疗研究提供了新的方向。该研究成果发表在《Respiratory Research》杂志上。

研究人员在研究过程中主要运用了以下关键技术方法：细胞培养，通过不同刚度的聚丙烯酰胺水凝胶培养 AEC_IIs；动物实验，构建小鼠肺纤维化模型；临床样本检测，获取 IPF 患者的肺组织切片；蛋白检测，利用 Western blot、免疫荧光染色等技术检测相关蛋白的表达；分子生物学检测，采用定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）检测基因表达，运用活性氧（ROS）检测技术评估细胞内 ROS 水平。

研究结果主要包括以下几个方面：

1. 高基质刚度促进 AEC_IIs 衰老：通过在聚丙烯酰胺水凝胶上培养 AEC_IIs，进行衰老相关 β - 半乳糖苷酶（SA-β -Gal）染色、双荧光染色等实验，发现高基质刚度能促进 AEC_IIs 衰老，表现为衰老相关分泌表型（SASP）相关基因表达增加、细胞周期蛋白 P16 和 P21 表达升高、ROS 水平上升。
2. 肺纤维化促进 AEC_IIs 衰老：构建小鼠肺纤维化模型，经气管内注射博来霉素（BLM）诱导肺纤维化。结果显示，模型小鼠肺组织出现基质沉积，AEC_IIs 中 P16 阳性细胞数量增加，同时在临床 IPF 患者样本中也观察到类似现象，表明细胞衰老与基质刚度在肺纤维化中存在密切关联。
3. 高基质刚度降低 AEC_IIs 中 lamin A/C 蛋白水平：检测发现，与在软基质上培养的 AEC_IIs 相比，在硬基质上培养的 AEC_IIs 中 lamin A/C 蛋白水平显著降低，而 lamin B1 水平无明显变化。进一步实验表明，基质刚度可调节 lamin A/C 水平，且 lamin A/C 水平与细胞衰老呈负相关。
4. 高基质刚度通过自噬溶酶体途径降低 AEC_IIs 中 lamin A/C 蛋白水平：使用不同的抑制剂处理 AEC_IIs，发现自噬抑制剂能恢复高基质刚度下 AEC_IIs 中 lamin A/C 的水平。免疫荧光实验也证实，高基质刚度可通过自噬溶酶体途径降解 lamin A/C。
5. CQ 减轻高基质刚度对 AEC_IIs 衰老的影响：使用氯喹（CQ）处理高基质刚度下的 AEC_IIs，发现 SA-β -Gal 阳性细胞数量减少，P16 和 P21 表达降低，ROS 水平下降，表明 CQ 可延缓高基质刚度导致的 AEC_IIs 衰老。

研究结论和讨论部分表明，该研究揭示了高基质刚度在 IPF 中促进 AEC_IIs 衰老的机制，突出了 lamin A/C 在细胞衰老中的重要性，同时也显示了机械因素对细胞核结构和功能动态变化的调节作用。然而，目前的研究仍存在一些局限性，如 lamin A/C 在 IPF 中的病理机制还未完全明确，靶向 AEC_IIs 衰老是否能阻断 IPF 的进展也有待进一步研究。但总体而言，这项研究为深入理解 IPF 的发病机制提供了新的视角，为开发针对 IPF 的治疗方法奠定了基础，具有重要的理论和临床意义。