miR-761靶向调控mTOR在抑制放射性肺纤维化中的作用及机制研究

Radiation-induced pulmonary fibrosis is a major complication and dose-limiting toxicity of radiation therapy in thoracic tumors. Its mechanism is not entirely clear. MicroRNA is a non-coding RNA molecule, involved in regulating a variety of important life processes. The expression of miR-761 in pulmonary fibrosis was significantly decreased in the course of the development of pulmonary fibrosis and animal experiments also show the anti-fibrotic effects of miR-761, suggesting that miR-761 may play a key regulatory role in the development and progression of radiation-induced pulmonary fibrosis. In this study, animal and cell models were used to study the role of miR-761 in the pathogenesis of radiation-induced lung fibrosis from animal, cell and molecular level by immunohistochemistry, in situ hybridization, eukaryotic plasmid transfection, real-time PCR, in the role of downstream molecules to determine its regulation and access. It is expected that this study will reveal the mechanism of radiation-induced lung fibrosis from the microRNA and provide a new ideas for clinical prevention and treatment.

放射性肺纤维化是胸部肿瘤放疗最主要的并发症和剂量限制性毒性反应，其发生机制至今尚未完全明确。microRNA是非编码的RNA分子，参与调控机体多种重要生命过程。前期研究筛选鉴定的miR-761在肺纤维化发生、发展的过程中表达量显著下降，在动物试验中显示出抗纤维化的作用，其靶基因mTOR与肺纤维化密切相关，提示miR-761在放射性肺纤维化发生、发展中起关键调控作用。本研究拟采用动物和细胞模型，通过免疫组化、原位杂交、真核质粒转染、real-time PCR、Western blot等手段，从动物、细胞、分子水平深入研究miR-761在放射性肺纤维化中的功能，确定其靶基因及调控机制。预期本研究将从microRNA的角度揭示放射性肺纤维化的相关机制，为其临床防治提供新的研究思路。

放射性肺纤维化是胸部肿瘤放疗最主要的并发症和剂量限制性毒性反应，其发生机制至今尚未完全明确。根据文献报道和前期研究，我们发现miR-761在放射性肺纤维化小鼠中表达升高。为了研究miR-761在放射性肺纤维化中的作用，探讨作用机制并评估其在治疗放射性肺纤维化中的有效性。我们采用qPCR检测了小鼠肺纤维化模型和肺成纤维细胞照射后miR-761的表达，发现辐射可以引起miR-761在小鼠肺组织和细胞中的升高。我们又在NIH3T3和MRC-5细胞株中过表达miR-761，同时用qPCR、Western blot、免疫荧光和凝胶收缩实验验检测，发现miR-761的升高会促进成纤维细胞向肌成纤维细胞转化，加重肺纤维化的发生。于是，我们使用miR-761的抑制剂对放射性肺纤维化小鼠进行治疗，发现通过注射miR-761的抑制剂可以抑制由放射引起的miR-761升高，减轻放射性肺纤维化的严重程度。在受照射后的肺成纤维细胞中miR-761的抑制剂可以抑制成纤维细胞向肌成纤维细胞转化。最后在作用机制研究上，我们通过数据库预测、qPCR、WB和双荧光素酶报告基因验证了miR-761的靶基因是过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1 (PGC-1a)。PGC-1a 的过表达可以抑制辐射诱导的成纤维细胞活化，而敲低PGC-1a 会导致 miR-761 抑制剂在受照射细胞中失去其抗成纤维细胞活化的能力。我们的研究结果表明，辐射会引起肺成纤维细胞中miR-761的升高，从而靶向抑制PGC-1a降低其表达，促进成纤维细胞向肌成纤维细胞转化，引起肺纤维化。miR-761的抑制剂可以抑制由辐射引起的miR-761升高，恢复PGC-1a的表达，从而减轻放射性肺纤维化程度。我们的实验结果提示miR-761是防治放射性肺纤维化的潜在靶点。