研究課題3：膠原結(jié)構(gòu)-功能納米尺度調(diào)節(jié)異常干擾力穩(wěn)態(tài)并介導(dǎo)肺纖維化

研究背景：

肺纖維化是世界范圍內(nèi)的常見病,，隨著年齡的增加發(fā)病率也逐漸增高。胞外基質(zhì)變硬會激活下游力學(xué)敏感通路，涉及到進(jìn)行性肺纖維化過程,。但是,，胞外基質(zhì)病理性改變導(dǎo)致的力穩(wěn)態(tài)失調(diào)在此疾病發(fā)生中的作用尚不清楚,。

研究思路：

胞外基質(zhì)含量的增加和結(jié)構(gòu)的改變可能與肺纖維化的發(fā)生有關(guān)。對特發(fā)性纖維化肺組織進(jìn)行多尺度生物力學(xué)和生物學(xué)分析,，提示胞外基質(zhì)與肺纖維化之間的關(guān)系。

研究方法：

1,、采集人肺樣本,。

2,、原子力顯微鏡檢測肺組織及膠原纖維剛度。

3,、RTqPCR檢測基因表達(dá),。

4,、二次諧波成像，觀察樣本中膠原分布,。

5,、原位分析氨基氧化酶活性（Langton et al., 2013）。

6,、體外肺纖維化三維建模,，利用Cellscale microsquisher進(jìn)行平板壓縮測試（圖1）；分析交聯(lián)度,；組化染色；電鏡觀察,。

圖1 平板壓縮實(shí)驗(yàn)測試體外肺纖維化三維模型。

結(jié)論：

膠原交聯(lián)過程的翻譯后調(diào)控失調(diào)（而非膠原濃度的增加）導(dǎo)致組織變硬,。從納米尺度上來看，膠原纖維結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了異常，剛度增加,，溶脹率下降,，直徑減少,。在肺纖維化的半活體和動物模型中，共抑制賴氨酸氧化酶LOXL2和LOXL3可恢復(fù)正常膠原原纖維生成,，降低組織剛度，改善肺功能,。在人肺纖維化中膠原結(jié)構(gòu)的改變是異常胞外基質(zhì)的重要決定因素,，抑制pyridinoline交聯(lián)可維持力穩(wěn)態(tài),，限制進(jìn)行性纖維化過程中胞外基質(zhì)的自我維持效應(yīng)。

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