细胞外基质的异常黏滞力经talin1-vinculin结合促进放射性肺纤维化进展

目的细胞外基质(ECM)硬化可促进成纤维细胞活化和纤维化进展。但在放射性肺纤维化(RIPF)早期阶段(胸部照射后2个月),ECM的硬化尚不明显时,ECM的力学特征及对RIPF进展的影响尚不清楚。方法采用胸部照射法建立小鼠RIPF。制备了脱细胞的肺组织ECM(dECM),并通过生物原子力显微镜、基质组学、RNAi和点突变等方法检测了其生物力学特性及其对talin-vinculin结合、成纤维细胞活化的影响。结果与正常肺组织的dECM(dECM-Nor)相比,RIPF早期(照射后2个月)的dECM-RIPF的基质蛋白组成发生了明显变化,同时,dECM-RIPF硬度没有增加(1.44 kPa vs 1.35 kPa),但黏滞力显著增加(85.55 pN vs.39.35 pN)。使用自制的粘弹性水凝胶,我们证明了异常黏滞力可以促进成纤维细胞的活化。将成纤维细胞培养于dECM上,具有异常黏滞力的dECM-RIPF增加了talin1-vinculin的结合,上调了FAK的活化,并增强了成纤维细胞的活化。敲低vinculin可阻碍dECM-RIPF的上述作用,而过表达具有结构激活的vinculin突变体不能自动增加talin1-vinculin结合。采用口咽吸入慢病毒的方式敲低肺组织中vinculin的表达,可减轻RIPF的进展。结论RIPF的早期基质重塑导致ECM黏滞力增加,异常的黏滞力通过talin1-vinculin结合/FAK磷酸化促进RIPF的进展。