赖氨酸羟化酶在肺纤维化胶原沉积中的作用及机制研究

The incidence of IPF is being increased in recent years, however the treatment effect is poor because of unclear pathogenesis. It is necessary to clear the mechanism in IPF and to find effective therapeutic targets. This project will select fibroblast cell line HLF-α as research object. The cell line will be treated with TGF-β1 and analyzed the changs of LH subtypes. Then we will use RNA interference and cell overexpression technique to explore the effects and mechanism of LH in collagen cross-linking and collagen deposition. In vivo experiments, bleomycin-induced mice will be ananlyzed the changes of LH subtypes in different stages, especially in the later stage. The mice will be treated with LH analogue, then examined the regulatory effects in pyridine crosslinking of aldol lysine aldehydeacid pathway and the relationship of MMPs/TIMPs, PA/PAI-1. The project will explore the role of LH in collagen metabolism of pulmonary fibrosis from vivo and vitro studies. The project will to clear the effects and mechanisms of LH in IPF and to provide theoretical basis for LH as a potential therapeutic target in IPF.

近年来特发性肺纤维化（IPF）发病率不断上升，但由于发病机制不清，治疗效果差。想对IPF进行有效治疗，必须明确其发生机制，寻找新治疗靶点。 本项目拟以人肺成纤维细胞株HLF-α为研究对象，给予转化生长因子β1（TGFβ1）刺激，观察赖氨酸羟化酶（LH）各亚型变化，应用RNA干扰和细胞过表达技术，探讨LH在胶原分子交联，胶原沉积发生中的作用及机制；同时应用博莱霉素建立IPF的体内动物模型，采用LH类似物米诺地尔对小鼠IPF模型进行干预，检测对羟醛赖氨酸途径吡啶交联的调节作用，与醛赖氨酸途径、基质金属蛋白酶/金属蛋白酶组织抑制因子（MMPs/TIMPs）、纤溶酶原激活物/纤溶酶原激活物抑制剂（PA/PAI-1）的关系，从体内和体外研究方面综合分析LH在肺纤维化胶原代谢失衡，胶原沉积中的作用，最终为明确LH在IPF中的作用及机制、LH是否是有效治疗的潜在靶点提供理论基础。

特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis, IPF）是最常见的原因不明的间质性肺疾病（interstitial lung disease, ILD），病情进行性发展，导致肺功能损害和呼吸困难，最终多因呼吸衰竭死亡。IPF患病率逐年增加，但由于发病机制不清，目前尚无较好药物能延长生存期，其治疗效果差，中位生存期只有2.8年，几与恶性肿瘤无异。想对IPF进行有效治疗，必须明确其发生机制，寻找新治疗靶点。.本项目通过建立肺纤维化体内和体外模型，采用免疫组化、免疫荧光、ELISA、RT-qPCR、Western blot、质粒转染等多种实验手段，了解赖氨酸羟化酶（lysyl hydroxylase, LH）在肺纤维化中的表达变化，探讨其对胶原交联的翻译后修饰作用及机制。研究结果显示：在LH参与肺纤维化发生，使羟基化的胶原吡啶交联合成增多，细胞外基质成熟稳定胶原合成增加，促进了肺纤维化的发生发展，其中LH2是重要的有效亚型；采用LH类似物米诺地尔（minoxidil）干预后，LH基因和蛋白表达水平下调，胶原吡啶交联合成减少，胶原合成减少，肺纤维化病变减轻；敲低LH2基因表达后，胶原合成减少，肺纤维化相关蛋白合成减少，减轻了肺纤维化病变；进一步的机制研究提示LH2通过调控TGF-β1/Smad、Wnt/β-catenin、MMPs/TIMPs信号通路发挥作用。.该项目明确了LH在肺纤维化中的作用，提示LH2可能是有效治疗IPF的潜在靶点；为进一步开发米诺地尔的临床应用提供理论依据。该项目研究结论为肺纤维化的发病机制提供了新的理论依据和实践基础，为其临床治疗提供了新的思路和靶点。

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