摘要
揭示肺纤维进展过程中,肺间充质干细胞衰老表型及异常丙酮酸代谢的分子调控机制。
首先通过单细胞RNA测序观察肺纤维化过程中LRMSCs的亚群变化情况。然后体内外对其衰老表型相关的代谢通路进行干预,观察对细胞衰老、氧化应激和细胞凋亡的影响,最后通过细胞层面的MPC1干预观察其具体机制。
通过单细胞RNA测序分析发现,在肺纤维化进展过程中,肺驻留间充质干细胞(LRMSCs)亚群发生显著变化。纤维化患者的LRMSCs呈现衰老表型及异常丙酮酸代谢,同时纤维化肺组织中线粒体丙酮酸载体1(MPC1)表达降低。功能研究表明,体外过表达MPC1可有效减轻LRMSCs的衰老、氧化应激和细胞凋亡,而体内给药则能缓解博来霉素诱导的小鼠模型纤维化表型。此外,MPC1上调可增强细胞ATP生成,伴随氧化磷酸化水平升高和乳酸生成减少,最终抑制组蛋白乳酸化修饰。整合染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)与RNA测序分析表明,组蛋白乳酸化抑制可下调衰老相关基因的转录。
MPC1下调通过组蛋白乳酸化修饰上调肺间充质干细胞衰老基因,进而加速肺纤维化进程。