TRB3介导TLR2/TLR4调节的肺纤维化

肺纤维化是各种内、外致病原引起慢性肺疾病的共同后果，严重威胁人类健康。包括TLR在内的模式识别受体通过识别特定的内、外致病原分子模式，决定获得免疫反应极化方向，在纤维化发生、发展和转归过程中发挥关键作用。前期研究表明，敲除TLR2可通过逆转抑制性免疫微环境，降低肺纤维化和动物死亡；敲除TLR4进一步促进抑制性免疫微环境，加重肺纤维化和动物死亡。Smad3是促进组织纤维化的重要调控因子，与TRB3存在相互作用。我们发现，TLR2敲除动物其肺组织Smad3活性和TRB3表达下降，但TLR4敲除动物肺组织Samd3活性和TRB3表达则显著升高。因此，我们拟从分子细胞水平到整体动物进一步探讨TRB3在TLR2/TLR4调节肺组织纤维化过程中的作用和机制。本研究不仅有助于深入理解纤维化发生发展的机制，而且有助于发现并确认抗纤维化药靶和开发抗纤维增生性疾病药物提供理论依据。

在本项目中，我们首先表明了，TLR2缺失降低，但TLR4缺失增加TRB3和Smad3表达和磷酸化以及TRB3与Smad3的相互作用。过表达TRB3可促进PAI-1表达和胶原产生，抵消TLR2缺失对博莱霉素所致动物死亡的抑制作用；敲低TRB3可抑制胶原产生。TLR2活化增加TRB3表达和胶原产生，TLR4活化抑制TRB3表达和胶原产生。然后，我们探讨了TLR4信号参与肺纤维化的分子免疫学机制。结果表明，TLR4缺失可进一步降低博来霉素（BLM）所致肺纤维化小鼠肺脏自噬水平。TLR4激动剂可增强肺组织自噬水平，减轻BLM所致肺部炎症及肺纤维化。自噬抑制剂可消除TLR4激动剂对BLM所致肺部炎症及肺纤维化的改善作用；自噬激动剂雷帕霉素可逆转TLR4缺失所致肺部炎症、肺纤维化和肺脏失能加重。因此，TLR4信号，尤其是TLR4活化引起的自噬活性，对慢性纤维增生性疾病起重要的保护作用，可成为治疗这些久治难愈的慢性疾病的潜在靶标。另外，IL-17A在TLR4和TLR2所介导的肺纤维化过程中起重要作用。IL-17A可增加胶原的合成和分泌，促进肺泡上皮细胞EMT反应。抑制IL-17A促进BLM所致急性炎症转归，减轻肺脏纤维化，增加动物存活率。靶向抑制IL-17A导致纤维化肺脏组织中抑制性免疫反应向Th1型免疫反应转化，并激活自噬反应，促进胶原的自噬性降解和自噬相关细胞死亡过程。此研究提示，作为TLR2和TLR4下游的重要细胞因子，IL-17A在肺脏纤维化发生和发展过程起重要作用。再次，我们探讨了肾脏纤维化过程中TRB表达的改变和可能的作用机制。结果表明，在纤维化的肾脏组织中，TRB3表达显著增加，且与纤维化程度呈正相关。在肾小管上皮细胞NRK中过表达TRB3，可促进α-SMA表达，降低E-cadherin水平；敲低TRB3抑制TGF-β1诱导的HepG2细胞迁移。因此，TRB3在肾脏纤维化过程中表达增加，并可能通过诱导EMT反应参与肾脏纤维化过程。这些研究成果已分别发表于美国病理学杂志、美国免疫学杂志和细胞科学杂志等国际一流刊物。