自噬相关因子ATG7调控内皮间质转化（EndoMT）参与放射性皮肤纤维化的分子机制研究

Radiation-induced skin fibrosis (RIF) is one of the most serious and common complication in tumor radiotherapy, which severely affects the effective treatment of tumors and quality of patients’ life, and the pathogenesis is unclear.Recent studies have found that the main feature of tissue fibrosis is hyperproliferation of myofibroblasts which derived from endothelial to mesenchymal transition (EndoMT). Our previous studies have found that EndoMT formed in the RIF patient’s fibrotic skin tissue samples and we used siRNA silence the autophagy-related gene 7(ATG7 ) in RIF vascular endothelial cell mode, the degree of EndoMT was increased. ATG7 is known to play an important role in the activation of the NF-κB pathway. Therefore，we speculate that ATG7 participates in the development of RIF by regulating EndoMT via the NF-κB pathway.To confirm this hypothesis, we intend to prepare a RIF animal model with vascular endothelial cell-specific red fluorescent-labeled transgenic rat and RIF vascular endothelial cell model to further clarify that EndoMT involved in the development of RIF, to elucidate the regulatory mechanism of ATG7 on EndoMT. Collect RIF patients’ fibrotic skin tissue samples to explore the relationship between ATG7/NF-κB signal axis and EndoMT. This project will reveal the key role and new mechanisms of ATG7 regulate EndoMT in the pathogenesis of RIF, and provide a new idea for RIF clinical treatment.

放射性皮肤纤维化（radiation induced skin fibrosis，RIF）是肿瘤放射治疗中最严重的常见并发症之一，严重影响肿瘤的治疗效果，但其发病机制不明确。新近研究发现组织纤维化的显著特征是内皮间质转化（EndoMT）来源的肌成纤维细胞过度增生。我们前期研究发现：人体RIF组织样本中存在大量EndoMT，进一步在RIF血管内皮细胞中沉默ATG7，导致EndoMT程度增高。据报道ATG7参与NF-κB通路活化。由此推测：ATG7通过调控NF-κB信号通路介导EndoMT参与RIF发病。本项目拟制备血管内皮细胞特异性红荧光标记转基因鼠RIF动物模型和RIF血管内皮细胞模型，先明确EndoMT在RIF发病中的作用，进一步阐明ATG7调控EndoMT的分子机制，同时收集RIF患者临床标本，探讨ATG7/NF-κB信号轴与EndoMT的关系。该研究将揭示ATG7调控EndoMT在RIF发病中的关键作用和新机制，为RIF临床治疗提供一种新的思路。

放射性皮肤纤维化（Radiation-induced fibrosis，RIF）是肿瘤放射治疗中最严重的常见并发症之一，严重影响肿瘤的治疗效果，但其发病机制不明确。组织纤维化的主要特点是肌成纤维细胞过度增生，分泌大量细胞外基质蛋白（I型和III型胶原蛋白为主），导致细胞外基质过度沉积。肌成纤维细胞可来源于上皮细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞等，其中内皮间质转化（Endothelial to Mesenchymal transition，EndoMT）是肌成纤维细胞的重要来源之一。本项目主要开展以下研究：（1）制备血管内皮细胞特异性红荧光标记转基因大鼠（简称R26R（tdTomato）鼠），构建RIF转基因鼠模型，分析EndoMT与RIF发病的关系；采用野生型SD大鼠构建RIF转基因鼠模型，分析EndoMT与RIF的关系。收集RIF患者皮肤组织样本，分析EndoMT与RIF的关系。（2）制备ATG7flox/flox大鼠，并与Cdh5-Cre大鼠杂交，制备血管内皮细胞条件性敲除ATG7转基因鼠，将其构建放射性皮炎大鼠模型，检测炎症反应程度、纤维化程度、EndoMT程度，分析ATG7分子表达改变对EndoMT和RIF的影响作用。通过以上研究发现：（1）RIF大鼠模型及放疗患者皮肤组织样本中，EndoMT程度明显高于对照组，此研究结果从动物水平和人体临床组织样本水平明确EndoMT参与RIF发病。（2）采用ATG7flox/flox大鼠，并与Cdh5-Cre大鼠杂交，获得基因型为（ATG7flox/-；Cdh5-Cre）的血管内皮细胞条件性敲除ATG7杂合子大鼠。在血管内皮细胞条件性敲除ATG7的杂合子大鼠放射损伤皮肤组织中，EndoMT程度明显低于对照组大鼠，说明血管内皮细胞ATG7基因具有调控EndoMT的作用。课题组将进一步将完善ATG7分子调控EndoMT的分子机制实验。该项目研究揭示ATG7调控EndoMT在RIF发病中的关键作用和新机制，为RIF临床治疗提供一种新的思路。