气道损伤上皮细胞诱导成纤维细胞转分化的病理意义及离子基础

《中华结核和呼吸杂志》2007年第30卷第9期 中国研究者研究气道损伤上皮对上皮下成纤维细胞（SEF）转分化为肌纤维母细胞的影响，探讨支气管哮喘（简称哮喘）特征性气道重塑的机制。研究者将气道上皮细胞培养槽与SEF或成纤维细胞胶原凝胶共培养4d，根据培养槽中人气道上皮细胞株（16HBE）的不同处理方法分为7组。A组：培养槽中无细胞；B组：培养槽中为正常16HBE；C组：培养槽中为机械损伤的16HBE；D组：培养槽中为机械损伤并经细菌脂多糖刺激的16HBE；E组：培养槽中为预先加入内皮素受体A阻断剂BQ123继以机械损伤＋细菌脂多糖刺激的16HBE；F组：培养槽中为预先加入转化生长因子β1（TGF-β1）中和抗体继以机械损伤＋细菌脂多糖刺激的16HBE；G组：培养槽中为预先加入BQ123与TGF-β1中和抗体继以机械损伤＋细菌脂多糖刺激的16HBE。应用免疫荧光、免疫印迹法观察成纤维细胞α平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的表达情况，测量各组胶原凝胶（每组计数8个样本）的直径变化，以了解转分化的肌纤维母细胞的收缩反应及其上述处理因素的影响；此外，分别选择部分A、B、D组共培养的SEF以16HBE损伤（机械损伤＋细菌脂多糖刺激24h）上清液刺激，观察经共培养诱导转分化的SEF胞内钙离子（[Ca^2＋]i）浓度的动态变化（每组至少分析6个细胞）。结果与其他各组比较，D组SEF表达α-SMA凝胶收缩百分比为[（53±8）％]，与B组[（10±10）％]、C组[（24±8）％]、E组[（36±9）％]、F组[（37±3）％]、G组[（31±7）％]比较差异均有统计学意义（F=24．80、38．10，P均〈0．01）。共培养的成纤维细胞受16HBE损伤培养上清液刺激后荧光强度增强，D组增加幅度与A、B组比较差异有统计学意义（F=16．60、8．97，P均〈0．01）。由此，研究者得出结论，气道损伤上皮促进SEF转分化为表达α-SMA、具有显著收缩反应能力的肌纤维母细胞；损伤上皮通过释放内皮素1（ET-1）和TGF-β1介导了这种转分化的过程；转分化的肌纤维母细胞在损伤上皮培养上清液刺激下，[Ca^2＋]i内流增加可能是启动其收缩反应能力增强的早期事件。