细胞外热休克蛋白90α通过诱导Thy-1等DNA甲基化参与细胞衰老在肺纤维化中的作用及机制研究

Cellular senescence is an important pathogenesis of pulmonary fibrosis, which mainly caused by DNA damage, oxidative stress and loss of telomerase. Heat shock protein 90 (HSP90), as a key intracellular chaperone, is involved in critical pathophysiological processes such as oxidative stress and injury repair. Our previous study indicated that extracellular HSP90α activated AKT / ERK signaling pathways involved in pulmonary fibrosis. Furtherly, we observed cellular senescence in the pulmonary fibrosis models.In parallel,utilized specific antibody to antagonise the extracellular HSP90α, which could inhibit the expression of cellular senescence markers P16 / P21 . Some researches reported that Thy-1 methylation can be observed in the pulmonary fibrosis models . Based on these, we plan to establish models of pulmonary fibrosis in vivo/vitro, use next-generation sequencing(NGS) to test Thy-1 and other relevant DNA methylation. We will take advantage of CRISPR gene knockout technology,DNA methyltransferase inhibitors and human recombinant HSP90α, to make a confirm that extracellular HSP90α can induce Thy-1 and other relevant DNA methylation through LRP-1 receptor, to cause cellular senescence which trigger the development of pulmonary fibrosis. Going further, we will make sure whether anti-HSP90α mAb can affect the progression of pulmonary fibrosis. This study will provide us a new perspective for the diagnosis and treatment of pulmonary fibrosis.

细胞衰老是肺纤维化的重要发病机制，主要由DNA损伤、氧化应激及端粒酶缺失损耗等引起。热休克蛋白90（HSP90）作为细胞内重要的分子伴侣，参与氧化应激、损伤修复等重要病理生理过程。我们前期研究发现细胞外HSP90α经激活AKT/ERK等信号通路，参与肺纤维化；进一步在肺纤维化模型中观察到细胞衰老现象，特异性拮抗细胞外HSP90α可抑制衰老标志蛋白P16/P21高表达。文献报道，在纤维化模型中可引起Thy-1等DNA高甲基化。故我们拟构建肺纤维化模型，经二代测序检测Thy-1等DNA甲基化水平，利用CRISPR基因敲除技术、DNA甲基转移酶抑制剂及人重组HSP90α等，证实细胞外HSP90α可能经其受体LRP-1诱导Thy-1等DNA甲基化，引起细胞衰老，促进肺纤维化的发生发展；进而利用抗HSP90αmAb干预肺纤维化模型，观测其对肺纤维化进程的影响，本研究将为肺纤维化的诊治提供新的视点。

最近的研究结果表明，细胞外热休克蛋白 90α (eHSP90α) 可促进肺纤维化，但其潜在机制尚不清楚。 衰老，尤其是细胞衰老，是特发性肺纤维化 (IPF) 的关键危险因素。 在这里，我们旨在研究 eHSP90α 在 IPF 细胞衰老中的作用。 我们的结果发现，eHSP90α 在博莱霉素 (BLM) 诱导的小鼠中上调，这与衰老标志物的表达相关。 这种 eHSP90α 的增加介导了成纤维细胞衰老并促进了线粒体功能障碍。 eHSP90α 通过 SMAD 复合物的磷酸化激活 TGF-β 信号。 与 p53 和 p21 启动子结合的 SMAD 复合物触发了它们的转录。 在体内，用 1G6-D7（一种特异性 eHSP90α 抗体）阻断老年小鼠的 eHSP90α 可减轻 BLM 诱导的肺纤维化。 我们的研究结果阐明了 eHSP90α 诱导细胞衰老的关键机制，为与衰老相关的纤维化干预提供了研究基础。