脂肪酸結(jié)合蛋白1通過調(diào)節(jié)肺泡上皮再生對肺纖維化小鼠的治療作用

文獻信息
廣州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院、廣州呼吸健康研究院、呼吸疾病全國重點實驗室等單位的研究成果《Therapeutic effects of fatty acid binding protein 1 in mice with pulmonary fibrosis by regulating alveolar epithelial regeneration》（脂肪酸結(jié)合蛋白1通過調(diào)節(jié)肺泡上皮再生對肺纖維化小鼠的治療作用）在雜志《BMJ Open Respiratory Research》上發(fā)表。平生公司活體CT（Super Nova CT）在論文中提供了重要的肺纖維化小鼠圖像和定量分析。

該研究的通訊作者為楊鵬輝教授、蘇金教授、羅群教授，第一作者是傅振利博士。

文獻摘要
文獻目的：特發(fā)性肺纖維化是一種治療選擇有限、致死率高的進行性纖維化肺病，與肺泡II型上皮(ATII)細胞失調(diào)、肺泡上皮細胞異常修復和成纖維細胞活化促進肺纖維化的發(fā)展有關(guān)。作者前期通過蛋白質(zhì)組學篩選發(fā)現(xiàn)，脂肪酸結(jié)合蛋白1 (FABP1)在纖維化狀態(tài)下顯著下調(diào)，并且FABP1可以通過調(diào)節(jié)脂肪酸代謝和細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運介導ATII細胞失調(diào)。本研究的目的是評估FABP1在肺纖維化發(fā)展中的作用和潛在機制。

文獻方法：采用蛋白質(zhì)組學篩選檢測兩種不同類型肺纖維化模型(分別由博來霉素和二氧化硅誘導)蛋白譜的變化。采用免疫熒光和免疫組織化學檢測小鼠肺組織中FABP1的定位。采用肺病理、Micro-CT、western blotting、小動物體內(nèi)成像、EdU等實驗方法驗證FABP1在肺纖維化中的作用。

實驗結(jié)果：結(jié)果在肺纖維化模型中，F(xiàn)ABP1在小鼠肺中的表達明顯降低，雙免疫熒光染色顯示FABP1主要定位于II型肺泡上皮細胞。此外，F(xiàn)ABP1的表達與肺纖維化的進展呈負相關(guān)。進一步的體內(nèi)和體外實驗表明，過表達FABP1通過保護肺泡上皮免受損傷和促進細胞存活來減輕肺纖維化。

實驗結(jié)論：作者的研究結(jié)果提供了一個原理證明，F(xiàn)ABP1可能通過調(diào)節(jié)肺泡上皮再生來有效治療肺纖維化，而肺泡上皮再生可能與ATII細胞中的脂肪酸代謝有關(guān)。

實驗方法
通過氣管內(nèi)注射AAV9-FABP1產(chǎn)生FABP1過表達小鼠，對照組小鼠氣管內(nèi)注射AAV9-GFP。在AAV9-FABP1或AAV9-GFP治療3周后，小鼠再次麻醉，并氣管內(nèi)給予BLM (2.5mg/kg)。動物分為正常(對照)組、獨立的AAV9GFP+BLM (GFP+BLM)組和獨立的AAV9-FABP1+BLM (BLM+FABP1)組。WT和FABP1 KO小鼠氣管內(nèi)給予BLM (1.7mg/kg)，小鼠分為4組:WT組、獨立的FABP1 KO (FABP1−/−)組、獨立的WT+BLM組和獨立的FABP1 KO+BLM (FABP1−/−+BLM)組。BLM給藥后第21天處死小鼠。

 活體進行Micro-CT掃描和分析，小鼠被異氟醚麻醉，并使用Super Nova CT儀器(平生醫(yī)療科技有限公司)進行高分辨率CT掃描。使用AVATAR軟件(平生醫(yī)療科技有限公司)，重建和分析小鼠肺部圖像。根據(jù)上述方法對BLM損傷后顯微CT成像異常區(qū)域進行評價。

實驗結(jié)果
作者使用Micro-CT比較三組之間的纖維化水平。結(jié)果表明，BLM治療顯著降低了CT掃描橫斷面的纖維化評分，而FABP1過表達逆轉(zhuǎn)了相同條件下BLM刺激后降低的評分(圖3D)。

圖3.FABP1減輕BLM誘導的小鼠肺纖維化。(A) AAV9-FABP1或AAV9-GFP (2.0×1011 GC/小鼠)在-3周和0周給藥和BLM/生理鹽水氣管內(nèi)滴注，然后在4周時處死的時間表示意圖。(B) Kaplan-Meier生存曲線顯示對照組、BLM+GFP組和BLM+FABP1組小鼠的存活率(**p<0.01);# p<0.05(與BLM+FABP1組比較)。(C)體重曲線歸一化至初始體重(與BLM+GFP組相比*p<0.05)。(D)不同組代表性顯微CT圖像及肺纖維化CT評分分析。給予BLM后，獲得軸向(中圖)和相應的冠狀面(下圖)顯微CT圖像。上圖顯示了基于不同密度組織的微CT圖像生成的具有代表性的三維圖像(對照組n=6, BLM+GFP n=13, BLM+FABP1 n=16)。

作者還比較了FABP1 KO與對照組小鼠在BLM誘導后的生存預后及對體重的影響，結(jié)果表明，與WT小鼠相比，F(xiàn)ABP1 KO小鼠在BLM治療后的生存預后更差(圖4C)，體重下降更大(圖4D)

圖4.敲除FABP1可加重BLM誘導的小鼠肺纖維化。(A和B)通過免疫組化和免疫印跡證實FABP1基因敲除(紅箭頭:FABP1免疫組化染色)。標尺，50μm。(C、D)各組相對生存曲線及體重比較。(E、F)不同組代表性微CT圖像及肺纖維化CT評分分析。給予BLM后，獲得軸向(中面板)和相應的冠狀面(下面板)微CT圖像。上圖顯示了基于不同密度組織的微ct圖像生成的具有代表性的三維圖像(WT=6, WT+BLM=9, FABP1−/−n=6, FABP1−/−+ BLM=5)。

文獻結(jié)論
作者的研究可能有幾個臨床意義。結(jié)果表明，F(xiàn)ABP1與肺纖維化的進展有關(guān)，并且FABP1參與脂肪酸代謝相關(guān)的生物學通路，提示靶向脂肪酸代謝具有治療肺纖維化的治療潛力�？傊�，作者的結(jié)果為肺纖維化的復雜性和FABP1在該疾病中的重要作用提供了新的見解。然而，未來需要進一步研究FABP1影響纖維化進展的確切機制，從而為這種疾病提供更多的見解。

使用設(shè)備

Micro CT（型號：Super Nova）（平生醫(yī)療科技）

影像軟件：Avatar（平生醫(yī)療科技）