PGC1α对SiO2诱导巨噬细胞脂质蓄积及肺成纤维细胞纤维化的调控作用

来源：环境与职业医学杂志 2023年第10期北京时间：

作者：何海兰, 周昱慧, 崔洁, 曹家慧, 刘明明, 关博, 周雨凡, 王宏丽, 刘和亮,

摘要：背景 矽肺的发病机制复杂，且治疗方法有限。二氧化硅（SiO2）诱导的转化生长因子-β1（TGF-β1）的增加能够激活成纤维细胞以促进胶原蛋白沉积，最终导致纤维化。已有研究证实脂质代谢在矽肺的进展中发挥着重要作用。过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α（PGC1α）在糖尿病模型中可介导线粒体功能障碍和脂质代谢等通路，但在矽肺中的作用尚未阐明。目的 探讨PGC1α在SiO2诱导的巨噬细胞脂质代谢紊乱中的作用及对矽肺纤维化进展的影响。方法 （1）通过在巨噬细胞中转染沉默PGC1α及其对照序列，并给予SiO2刺激，将巨噬细胞分为四组：阴性对照组（转染si-NC培养48 h）、敲低PGC1α组（转染si-PGC1α培养48 h）、SiO2刺激组（转染si-NC培养48 h后，50 μg·mL−1 SiO2刺激36 h）和敲低PGC1α+SiO2组（转染si-PGC1α培养48 h后，50 μg·mL−1 SiO2刺激36 h）。Western blot和细胞免疫荧光检测PGC1α的表达，4,4-二氟-1,3,5,7,8-五甲基-4-硼杂-3a,4a-二氮杂-s-引达省（BODIPY 493/503）和总胆固醇（TC）、游离胆固醇（FC）试剂盒检测脂质蓄积情况，Oroboros2k-Oxygraph呼吸检测系统（O2K）评估PGC1α对线粒体呼吸链的影响。ELISA试剂盒检测巨噬细胞上清液中TGF-β1的表达。（2）将肺成纤维细胞分为上述相同的四组，将上述各组巨噬细胞的上清液刺激肺成纤维细胞，细胞免疫荧光和Western blot检测Ι型胶原（COL Ι）、E-钙粘蛋白（Eca）和纤连蛋白（FN）的表达以进一步评估沉默PGC1α对纤维化的影响。结果 SiO2刺激导致PGC1α蛋白表达水平降低，蛋白的相对表达水平是对照组的0.78倍（P<0.05）。转染si-PGC1α序列后，PGC1α表达降低，敲低PGC1α组的蛋白相对表达水平是对照组的0.86倍（P<0.05）。与SiO2刺激组相比，敲低PGC1α+SiO2组中BODIPY 493/503着色面积增强，胆固醇相关指标TC、FC和胆固醇酯（CE）增多，敲低PGC1α+SiO2组中TC、FC和CE的水平是SiO2刺激组的1.38倍、1.10倍和2.26倍（P<0.05）；线粒体复合体Ι活性降低，敲低PGC1α+SiO2组中复合体Ι的水平是SiO2刺激组的0.63倍（P<0.05）；巨噬细胞分泌的TGF-β1增多，敲低PGC1α+SiO2组中TGF-β1的水平是SiO2刺激组的1.15倍（P<0.05）。此外，将各组巨噬细胞的上清液刺激原代肺成纤维细胞后，沉默PGC1α导致COL Ι、FN表达水平增加，Eca表达降低，敲低PGC1α+SiO2组中COL Ι、FN和Eca的蛋白水平分别是SiO2刺激组的1.39倍、1.18倍和0.82倍（P<0.05）。结论 沉默PGC1α加剧了SiO2诱导的脂质代谢紊乱，抑制了线粒体呼吸链，并加剧了SiO2诱导的纤维化。提示PGC1α可能通过调控线粒体呼吸链调节SiO2诱导的脂质代谢紊乱参与矽肺纤维化的进展。

关键词：矽肺, 脂质代谢, 过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α, 线粒体功能障碍, 纤维化,