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.2012年3月1日；185(5):537-46.
doi:10.1164/rccm.201106-0965OC。 Epub 2011年11月17日。

半乳糖凝集素-3对转化生长因子-β1驱动的肺纤维化的调节

艾莉森·麦金农 1, 迈克尔·A·吉本斯, 莎拉·法恩沃思, 哈肯·莱夫勒, Ulf J Nilsson公司, 塔马拉·德莱恩, 约翰·辛普森, 斯图亚特·福布斯, Nik Hirani（尼克·希拉尼）, 杰克·高尔德易, 塔里克·塞提
附属公司

半乳糖凝集素-3对转化生长因子-β1驱动的肺纤维化的调节作用

艾莉森·麦金农等。 美国呼吸急救医学杂志. .

摘要

理论基础：特发性肺纤维化（IPF）是一种对肺泡上皮损伤的慢性失调反应，上皮细胞和成纤维细胞分化为基质分泌型肌成纤维细胞，导致肺瘢痕形成。预后较差，也没有有效的治疗方法或可靠的生物标志物。半乳糖凝集素-3是一种β-半乳糖苷结合凝集素，在多种病因的纤维化组织中高度表达。

目标：探讨半乳糖凝集素-3在肺纤维化中的作用。

方法：我们在特征明确的小鼠肺纤维化模型中使用了基因缺失和药物抑制。在体外和IPF患者的样本上进行了进一步的机理研究。

测量和主要结果：在缺乏半乳糖凝集素-3的小鼠中，转化生长因子（TGF）-β和博莱霉素诱导的肺纤维化显著降低，表现为TGF-β1诱导的EMT、肌成纤维细胞活化和胶原生成减少。半乳糖凝集素-3降低β-catenin的磷酸化和核转位，但对Smad2/3磷酸化没有影响。一种新的半乳糖凝集素-3抑制剂TD139在体内外阻断TGF-β诱导的β-连环素激活，并减轻博莱霉素治疗后肺纤维化的晚期进展。与非特异性间质性肺炎和对照组相比，稳定IPF患者支气管肺泡灌洗液和血清中半乳糖凝集素-3的表达增加，在急性加重期显著升高，提示galectin-3可能是IPF活动性纤维化的标志物，阻断galectin-3-的策略可能有效治疗IPF急性纤维化加重。

结论：本研究确定了半乳糖凝集素-3是肺纤维化的重要调节因子，并为半乳糖凝素-3抑制作为IPF潜在的新治疗策略提供了原理证明。

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数字

图1。
图1。
半乳糖凝集素-3−/−与野生型（WT）小鼠相比，气管内注射腺病毒转化生长因子（TGF）-β1后，小鼠的肺纤维化减轻。WT C57/Bl6小鼠或半乳糖凝集素-3−/−小鼠（G-3−/−)收到2×10814d后采集斑形成单位（PFU）腺病毒TGF-β1（Ad-TGF-β）或对照病毒（对照）和肺。(A类)肺切片用Masson三色染色(比例尺=100μm）。图片代表每组n=6。(B类)连续肺切片进行了半乳糖凝集素-3的免疫染色，并显示出肺纤维化区域的空间定位(比例尺=20μm）。(C类)通过sircol分析定量肺胶原蛋白总量。(D类)通过Masson染色切片的组织学评分量化纤维化。(E类)Ad-TGF-β后，WT小鼠支气管肺泡灌洗液中半乳糖凝集素-3增加。(F类)WT和半乳糖凝集素-3的支气管肺泡灌洗液中TGF-β1水平升高−/−Ad-TGF-β后的小鼠。n=每组6个* P（P）与WT相比，P<0.01。
图2。
图2。
半乳糖凝集素-3−/−与野生型（WT）成纤维细胞相比，原代肺成纤维细胞在转化生长因子（TGF）-β1的作用下胶原生成减少。WT和半乳糖凝集素-3的原代肺成纤维细胞−/−将肺与5 ng/ml TGF-β1孵育48小时。(A类)α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的免疫荧光染色(绿色)和胶原蛋白-1(红色)半乳糖凝集素-3中α-SMA和胶原蛋白-1表达减少−/−TGF-β1后的成纤维细胞（比例尺=15μm）。用4′、6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI，蓝色). (B类)TGF-β1处理的半乳糖凝集素-3降低a-SMA和胶原蛋白-1的表达−/−Western blot分析检测成纤维细胞与WT成纤维细胞的比较。(C类)半乳糖凝集素-3−/−sircol法测定，肺成纤维细胞与WT成纤维细胞相比产生较少的胶原（n=4*P（P）与WT相比<0.05）。
图3。
图3。
来自半乳糖凝集素-3的原代肺泡上皮细胞（AEC）−/−小鼠对转化生长因子（TGF）-β1的反应显示上皮-间充质转化（EMT）减少在体外与野生型（WT）AEC相比。(A类)WT和半乳糖凝集素-3−/−（G-3）−/−)隔离后3天的AECs未经治疗（第0天；我和iv（四）)或在现场培养48小时(三和不及物动词)或缺席(ii（ii）和v（v）)5 ng/ml转化生长因子-β1。用免疫荧光法检测细胞中的E-钙粘蛋白(红色)和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）(绿色)表达式(比例尺=100μm）。(B类)通过Western blot分析，对TGF-β1处理的原发性AEC进行分析，以检测galectin-3、α-SMA、vimentin、E-cadherin和β-actin的表达。(C类)半乳糖凝集素-3−/−AECs用5 ng/ml TGF-β1在25μg/ml重组半乳糖凝集素-3存在或不存在的情况下培养48小时，并与用TGF-α1处理的WT AECs进行比较。用Western blot分析α-SMA、E-cadherin和β-actin蛋白表达，用逆转录聚合酶链反应分析α-SAM转录表达。（n=4）。(D类)WT和半乳糖凝集素-3的融合培养−/−损伤肺上皮细胞，用或不用5 ng/ml TGF-β1治疗。通过相差显微镜观察到迁移到刻痕区域。
图4。
图4。
半乳糖凝集素-3对A549肺泡上皮细胞（AEC）中转化生长因子（TGF）-β受体结合、Smad和β-catenin信号传导的影响。(A类)野生型和半乳糖凝集素-3全细胞裂解物中总TGFR-II的Western blot分析−/−用或不用半乳糖凝集素-3 siRNA处理的初级AEC和人类A549细胞(B类)siRNA抑制人A549细胞中半乳糖凝集素-3的表达，并用125I-TGF-β1在4°C下放置3小时，清洗并结合，通过闪烁计数测定(实心正方形). 半乳糖凝集素-3表达抑制减少125B减少导致I–TGF-β受体结合最大值对TGF-β1结合亲和力无明显影响(开放的圆圈). 用25μg/ml重组半乳糖凝集素-3预处理细胞18小时后，受体结合恢复(开放式广场). (C类)用流式细胞术测定对照细胞和半乳糖凝集素-3缺失细胞经或不经10 ng/ml TGF-β1处理2小时后TGFR-II的表达。(D类)抑制半乳糖凝集素-3的表达对Smad2/3磷酸化没有影响，但会降低β-连环蛋白的激活。用靶向半乳糖凝集素-3的siRNA双链体转染A549，并用TGF-β1以指定浓度处理30分钟。对裂解液进行pSmad3、pSmad2/3、总Smad3，Y654-β-catenin，活性-β-catening，总β-catentin和β-actin的免疫印迹。半乳糖凝集素-3印迹显示siRNA-处理细胞中的表达被有效抑制。半乳糖凝集素-3抑制后Smad2或3磷酸化没有差异。
图5。
图5。
半乳糖凝集素-3对转化生长因子（TGF）-β1诱导的原代小鼠肺泡上皮细胞（AECs）Smad和β-catenin信号传导的影响。(A类)野生型（WT）和半乳糖凝集素-3初级AEC的荧光显微镜−/−用10 ng/ml TGF-β1刺激小鼠48小时，并用抗β-连环蛋白抗体染色(绿色)和DAPI(蓝色) (比例尺=10μm）。(B类)WT和galectin-3的初级AEC−/−用TGF-β1刺激小鼠肺部30分钟（Smad3）或48小时（β-catenin、AKT、GSK-3β），并通过Western blot分析细胞裂解物中的总S-mad3、磷酸化S-mad2、总活性β-catentin、pAKT和pSer9-GSK-3。(C类)WT和半乳糖凝集素-3−/−用1μg TOPflash和FOPflash转染AEC，并用5 ng/ml TGF-β1或10 mM LiCl处理24小时。结果表示为相对荧光素酶活性，并表示四个独立实验的平均SEM。(D类)半乳糖凝集素-3中的β-连环蛋白活化−/−小鼠肺体内小鼠气管内注射腺病毒TGF-β1，14天后取肺。WT和galectin-3的截面−/−小鼠肺小鼠活性β-catenin免疫染色(比例尺=25μm）。在WT小鼠纤维增生区观察到细胞核染色。条形图显示五个随机区域中阳性染色细胞的数量，每组6个* P（P）与WT相比<0.05。
图6。
图6。
特发性肺纤维化（IPF）患者的肺和血清中半乳糖凝集素-3升高。(A类)对人常见间质性肺炎（UIP）肺和年龄匹配的对照受试者的切片进行半乳糖凝集素-3染色。在UIP的成纤维细胞病灶内可见半乳糖凝集素-3（比例尺=100μm）。(B类)半乳糖凝集素-3通过ELISA测定，并在支气管肺泡灌洗液中升高(左边)和血清(正确的)来自UIP和非特异性间质性肺炎（NSIP）患者的活检阳性患者，并与年龄匹配的健康对照者进行比较（n=10*P（P）与对照组相比<0.01）。(C类)用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测16例UIP患者12个月以上的血清galectin-3水平。两名患者在急性发作前血清galectin-3升高。(D类)年龄匹配的对照组受试者（n=10）、UIP稳定的患者（n=100）和UIP急性加重的患者（n=5）*P（P）< 0.01. **P（P）与对照组相比<0.001。
图7。
图7。
半乳糖凝集素-3−/−气管内注射博莱霉素后，小鼠的纤维化程度减轻。(A类)博来霉素（33μg气管内）染色胶原（Masson三色染色）和半乳糖凝集素-3后第0天和第26天小鼠肺的代表性切片。图片代表每组6只小鼠(比例尺=50μm）。(B类)气管内注射博莱霉素后第15、21和26天，用ELISA法测定支气管肺泡灌洗液中半乳糖凝集素-3的含量。(C类)野生型（WT）和半乳糖凝集素-3的代表性Masson三色染色切片−/−博莱霉素致小鼠肺损伤(比例尺=100μm）。(D类)WT Masson三色染色切片的半定量纤维化评分(开放式酒吧)和半乳糖凝集素-3−/−(实心钢筋)小鼠肺。(E类)通过sircol分析定量肺匀浆中的胶原蛋白含量*P（P）与WT相比<0.05。
图8。
图8。
半乳糖凝集素-3抑制剂TD139减少博莱霉素诱导的纤维化。上部：对野生型（WT）小鼠的原代肺泡上皮细胞进行电镀，并在有或无10μM TD139的情况下用转化生长因子（TGF）-β1处理。(A类)通过Western blot分析细胞活性β-连环蛋白、总β-连环素和β-肌动蛋白。(B类)固定细胞并通过免疫荧光染色分析活性β-连环蛋白(绿色)细胞核DAPI染色(比例尺=15微米）。(C类)小鼠气管内给予0.033mg博来霉素，然后在第18、20、22和24天将生理盐水（bleo）或10μg TD139（TD139）滴入肺部，并在第26天收获肺部，如M方法论用Masson三色、半乳糖凝集素-3和活性β-连环蛋白对小鼠肺的连续切片进行染色(比例尺=20μm）。(D类)通过sircol法测定肺胶原含量来评估纤维化（n=5-6*P（P）与博莱霉素单独使用相比<0.01）和(E类)通过组织学评分。(F类)从WT和TD139处理的WT小鼠肺切片上对活性β-catenin进行评分。在WT小鼠纤维增生区观察到细胞核染色。条形图显示五个随机区域中阳性染色细胞的数量，每组6个。结果代表了至少四个单独的实验。
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中的注释

  • Galectin-3：跨越混乱水域的桥梁。
    Königshoff M、Rojas M。 Königshoff M等人。 Am J Respir Crit Care Med.2012年3月1日；185(5):473-5. doi:10.1164/rccm.201112-2190ED。 Am J Respir Crit Care Med.2012年。 PMID：22383566 没有可用的摘要。

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    1. Gross TJ，Hunninghake GW.特发性肺纤维化。2001年《英国医学杂志》；345:517–525-公共医学
    1. Raghu G.特发性肺纤维化：循证治疗方案。欧洲复兴期刊2006；28:463–465-公共医学
    1. Raghu G、Weycker D、Edelsberg J、Bradford WZ、Oster G。特发性肺纤维化的发病率和患病率。Am J Respir Crit Care Med 2006；174:810–816-公共医学
    1. Kim KK、Kugler MC、Wolters PJ、Robillard L、Galvez MG、Brumwell AN、Sheppard D、Chapman HA。肺泡上皮细胞-间充质转化在肺纤维化过程中在体内发生，并受细胞外基质的调节。美国国家科学院院刊2006；103:13180–13185-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Selman M、Ruiz V、Cabrera S、Segura L、Ramirez R、Barrios R、Pardo A.特发性肺纤维化中的TIMP-1、-2、-3和-4。一个普遍存在的非降解性肺微环境？美国生理学杂志肺细胞分子生理学2000；279:L562–L574-公共医学

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