人肺泡上皮细胞的相关研究

背景及概述^[1-2]

人肺泡上皮细胞由肺泡I型和Ⅱ型上皮细胞组成，线性分布于肺内99%以上的表面积。肺泡I型细胞是一种大而扁平细胞，其稀薄的细胞质延展占据了其内表面积的95%以上。它含有水通道，是所有哺乳动物细胞中水渗透性最高的细胞。肺泡Ⅱ型上皮细胞只占据了2-5%的面积，它能产生，分泌并再利用肺表面活性物质。肺泡Ⅱ型上皮细胞同时含有Na+-K+-ATP酶和阿米洛利敏感的上皮细胞Na+通道。目前被普遍接受的假说是肺泡Ⅱ型上皮细胞通过调节肺Na+传递的活性来维持着肺液体内环境稳定平衡，而肺泡I型细胞是无活性的细胞，仅提供屏障功能而无活化功能。新近的研究表明肺泡I型在调节离子和液体转运过程中也具有重要作用。人肺泡上皮细胞(HPAEpiC)提取于人肺组织，原代冻存。每管含有细胞数>1×106cells/ml，此细胞通过Cytokeratin-18，-19和Vimentin免疫荧光染色验证，经测试不含有HIV-1、HBV、HCV、支原体、细菌、酵母和真菌。

相关研究^[2-4]

有研究探讨地黄(环烯醚萜类苷、低聚糖和多糖提取物按照一定比例形成的组合物)对人肺泡上皮细胞间质转化的影响和机制。方法：MTT法分析地黄对A549细胞增殖的影响。TGF-β1诱导A549肺泡上皮细胞的间质转化并进行不同剂量的地黄干预；圆形度定量法和免疫细胞化学法分析细胞形态和细胞E-cad、FN、Collagen-I和α-SMA蛋白的表达；双抗体夹心酶联免疫吸附法检测细胞分泌MMP-9和TIMP-1水平。结果：地黄对A549细胞增殖的抑制作用随着剂量的增加而增强，200μg/ml剂量显著抑制细胞增殖(P<0.01)。与正常组比较，TGF-β1组圆形度和E-cad表达显著降低，α-SMA、FN和Collagen-I表达显著升高，MMP-9和TIMP-1分泌量显著增加(P<0.01)。与TGF-β1组比较，50μg/ml、100μg/ml组的圆形度和E-cad表达显著升高，α-SMA表达显著降低；地黄对FN、Collagen-I的表达和MMP-9分泌量没有显著的影响；25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml组TIMP-1分泌量显著增加。结论：地黄能有效抑制A549人肺泡上皮细胞的上皮间质转化，作用机制涉及TGF-β1信号转导通路，尚有抑制MMP-9降解细胞外基质的作用。

此外，还有研究探讨了三七总皂苷对TGF-β1诱导的A549人肺泡上皮细胞间质转化和细胞外基质分解能力的影响。首先应用MTT法检测三七总皂苷对A549细胞增殖的影响，在12.5²00mg·L^-1，未发现三七总皂苷对A549细胞增殖有显著性的影响。接着将A549细胞分组。除正常组外，其余各组细胞应用5μg·L-1TGF-β1刺激，其中TGF-β1组正常培养，其他刺激组分别用50，100，200mg·L^-1三七总皂苷干预。收集细胞和上清，先后采用圆形度值评估细胞的形态变化，免疫组化法检测特异性蛋白的表达以及酶联免疫吸附法检测MMP-9和TIMP-1的水平。TGF-β1刺激后，与正常组比较，细胞的形态发生变化，圆形度值显著减少（P<0.01）；上皮特征性蛋白E-cad表达显著减少（P<0.05）而间质特征性蛋白α-SMA和FN的表达显著增加（P<0.05）。与TGF-β1组比较，三七总皂苷干预能显著增加圆形度值、降低α-SMA和FN的表达（P<0.05，P<0.01），但对E-cad的表达没有明显的影响。另外，TGF-β1刺激后，细胞分泌MMP-9的能力显著增强（P<0.05），而TIMP-1的分泌量未见显著变化。与TGF-β1组比较，三七总皂苷增加MMP-9的分泌量（P<0.05），减少TIMP-1的分泌量（P<0.05，P<0.01）。上述结果表明三七总皂苷能抑制肺泡上皮细胞的间质转化，促进细胞外基质分解，具有治疗肺纤维化的应用前景。

有实验探讨PKCβ/p66Shc氧化应激通路介导高氧诱导人A549肺泡上皮细胞凋亡的作用。方法在体外培养人A549肺泡上皮细胞，随机分为对照组(仍置于含5%CO2培养箱中)、高氧组(通入3L/min的900ml/LO2和50ml/LCO2高纯混合气，10min后密闭培养)、LY333531组(用终浓度为10μmol/L的等量PKCβ特异性抑制剂LY333531培养液预处理24h后，用高氧诱导A549细胞，10min后密闭培养)。倒置相差显微镜观察12、24、48h后细胞形态变化，流式细胞仪检测24h后细胞凋亡率，细胞免疫化学检测24h后细胞中PKCβ/Pin1/p66Shc/p66Shc-Ser36蛋白的表达。结果与对照组相比，高氧组细胞形态变圆，间隙加大，活细胞数量明显降低，悬浮细胞明显增多；LY333531组活细胞数量较高氧组增多，悬浮细胞数减少，但是未达到对照组的水平。高氧组与对照组相比，细胞凋亡率明显增加，LY333531组的凋亡率低于高氧组，差异均有统计学意义(P<0.01)。与对照组相比，高氧组24h后A549细胞内PKCβ/Pin1/p66Shc/p66Shc-Ser36蛋白表达均明显增加，LY333531组的表达低于高氧组，差异均有统计学意义(P<0.01)。结论高氧能诱导肺泡上皮细胞内PKCβ表达增多，LY333531则能抑制PKCβ蛋白的表达，进而减少Pin1、p66Shc、p66Shc-Ser36蛋白表达，从而减少A549细胞凋亡而减轻高氧诱导的人肺泡上皮细胞的损伤。

主要参考资料

[1] 儿科学辞典

[2] 地黄对人肺泡上皮细胞间质转化的抑制作用

[3] 三七总皂苷对人肺泡上皮细胞间质转化的抑制作

[4] PKCβ/p66Shc氧化应激通路介导高氧诱导人肺泡上皮细胞凋亡的作用