TGF-β1-Smads信号传导通路在矽肺大鼠肺纤维化发生中的作用机理及芪丹颗粒剂的干预作用

Silicosis is one of the occupational diseases with the highest incidence in China.Recent studies at home and abroad suggest that the lost control of TGF-beta1-Smads signaling pathways plays a dominant role in Silicosis, but the mechanism is still unclear which may hinder us from knowing the pathogenesis of Silicosis. According to the literatures and our latest research findings（NSFC supported），We think"the gene mutation of Smad3/Smad7 or reduced susceptibility of its promoter leads to inhibition of the negative feedback loop，the continuous amplification positive feedback loop of the TGF-β1-Smads pathway and the continuous phosphorylation of Smad3，which finally induce the pulmonary fibrosis"。Our research will detect the promotor sensitivity of Smad3/Smad7 by in vitro cell interference and gene chip technology, block upstream signals conduction of Smad3 by plasmid conversion technology, and observe the continuous phosphorylation of Smad3. Our research will study the intervention mechanisms of Qidan Granules on regulation of TGF-beta1-Smads signaling pathways and provide theoretical basis for new drug research and development.

矽肺为我国发病率最高的职业病。国内外最新研究显示TGF-β1-Smads信号传导通路调控失常对矽肺发病可能起关键作用，但具体调控机制尚未证实，影响深入认识矽肺发病机制。结合文献与课题组最新研究成果(国基金支持)，我们认为："Smad3/Smad7基因突变或其启动子敏感性降低，导致TGF-β1-Smads信号传导通路负反馈环路被抑制、正反馈环路持续放大以及Smad3持续磷酸化，引起TGF-β1-Smads信号传导通路失调，导致肺纤维化"。本研究拟通过大鼠模型实验，应用基因芯片、体外细胞干预等技术，检测分析Smad3/Smad7基因突变与Smad3/Smad7启动子敏感性；通过质粒转化技术阻断Smad3上游信号传导，观察 Smad3磷酸化状态，以阐释矽肺肺纤维化机制。同时应用临床证实确有疗效的芪丹颗粒剂干预，观察其对该通路失调的调节作用，揭示其疗效机制，为新药研发提供理论基础。

矽肺是一种由于长期吸入含大量游离二氧化硅粉尘所引起的以肺部弥漫性结节性纤维化为主的疾病，严重危害人类健康。研究表明，TGF-β1-Smads信号传导通路失调控与矽肺的发生与发展密切相关，然而，其在矽肺中的具体作用机制仍有待进一步阐明。此外，我们的前期研究发现，中药“芪丹颗粒剂”能够有效地延缓矽肺肺间质纤维化的病程进展，进而有效的防治矽肺的进程，但其具体作用机理尚不明确。因此，本课题基于TGF-β1-Smads信号传导通路，探讨芪丹颗粒剂（中药单体成分）在矽肺中的作用与机制。本课题利用Real-time PCR技术、Western blot技术、免疫荧光技术、HE染色法等实验方法与技术，通过分子水平、细胞水平与整体动物水平，进一步阐明了矽肺的发病机理及芪丹颗粒剂（中药单体成分）在矽肺中的作用与机制。本课题研究结果显示，芪丹颗粒剂（中药单体成分）可以通过促进Smad7的表达，抑制TβR1介导的受体激活型Smads的磷酸化作用，抑制Smad3的持续高磷酸化状态，并抑制其在细胞核内聚集，进而抑制了细胞外基质的过度沉积，抑制纤维化的形成，抑制矽肺的病理进程。本课题为以芪丹颗粒剂为代表的中药在矽肺治疗过程中的应用提供了坚实的理论基础，同时为矽肺的临床治疗提供了新靶点与新视野。