Acomys cahirinus在博莱霉素诱导损伤后出现肺基质扭曲但无纤维化

Acomys cahirinus develop lung stroma distortion but not fibrosis after bleomycin-induced injury.

作者信息Nataliya A Basalova, Vladimir S Popov, Yulia G Antropova, Natalia V Danilova, Victoria N Biryukova, Uliana D Dyachkova, Maksim A Vigovskiy, Olga A Grigorieva, Natalia I Kalinina, Anastasia Yu Efimenko
PMID40883787
发布时间2025-08-29
DOI10.1186/s41232-025-00391-4

实验完整度

包含MRI成像、组织学染色、免疫组化、斑点印迹等多层级实验,并进行了功能验证(细胞增殖)和机制验证(肌成纤维细胞、胶原沉积),证据较充分。

主要模型

C57BL/6小鼠(Mus) Acomys cahirinus(棘鼠)

重点核对

博莱霉素剂量:Mus 3 U/kg,Acomys 3、5、15 U/kg 给药方式:气管内单次注射 观察时间:28天 样本量:每组3-4只 统计分析:Kruskal-Wallis H检验、Dunn检验、Mann-Whitney检验

摘要

背景:棘鼠(Acomys sp.)具有独特的无瘢痕再生能力。因此,将用于常用实验小鼠的模型迁移到纤维化研究可能是一种有前景的方法,有助于识别新的抗纤维化疗法。方法:在本研究中,我们首先在Acomys cahirinus(Acomys)中应用博莱霉素诱导的肺纤维化模型,以Mus musculus C57BL/6(Mus)作为对照。通过磁共振成像(MRI)评估肺组织密度的变化。通过组织化学分析和形态计量学(苏木精-伊红、Van Gieson)评估肺组织纤维化的严重程度以及细胞外基质成分的沉积。通过斑点印迹进一步验证了主要促纤维化细胞外基质蛋白的含量,包括I型和IV型胶原蛋白、纤连蛋白和含EDA结构域的纤连蛋白。通过免疫组织化学分析和形态计量学评估了参与纤维化发展的主要细胞类型(肌成纤维细胞、活化基质细胞、上皮细胞、M2巨噬细胞、白细胞)的数量和定位的变化。使用GraphPad Prism软件进行统计分析。组间比较采用Kruskal-Wallis H检验结合Dunn检验和Mann-Whitney检验。当*p < 0.05时,差异被认为具有显著性。结果:我们的数据表明,Acomys能够存活高剂量博莱霉素,这些剂量对C57/Bl6小鼠品系是亚致死或致死的。在头对头研究中,我们进行了MRI以揭示肺密度的变化,并分析了Mus和Acomys肺的形态,同时鉴定了纤维化发展所需的细胞类型。与Mus相比,Acomys在博莱霉素给药后呼吸区域减少,但“经典”的纤维化征象,如纤维化灶或细胞外基质积累,仅在小面积区域检测到。结论:博莱霉素诱导的Acomys肺纤维化模型对于进一步研究抵抗损伤诱导的促纤维化刺激的可能机制是有效的。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Acomys cahirinus是否对博莱霉素诱导的肺纤维化具有抵抗性?
核心机制
Acomys肺组织中博莱霉素水解酶的表达量约为Mus的2倍,可能有助于抵抗博莱霉素毒性;但抵抗纤维化可能与肌成纤维细胞积累减少、胶原沉积减少及免疫反应差异有关。
主要证据
通过MRI、组织学、免疫组化(αSMA、FAPα、PCNA、CD45、CD206)和斑点印迹(胶原I、IV、纤连蛋白、EDA-纤连蛋白)比较了Acomys和Mus在博莱霉素处理后的肺反应,发现Acomys无典型纤维化,仅有肺基质扭曲。
研究意义
本研究首次证明Acomys在博莱霉素诱导的肺损伤模型中不发展典型的肺纤维化,为研究纤维化起始和进展的发病机制以及抵抗损伤诱导的促纤维化刺激的可能机制提供了动物模型,有助于开发新型抗纤维化治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立博莱霉素诱导的肺损伤模型

在Acomys和Mus中诱导肺损伤,以比较两物种对博莱霉素的反应。

对Mus和Acomys进行气管内单次注射博莱霉素(Mus:3 U/kg;Acomys:3、5、15 U/kg),28天后处死动物并收集肺组织。

2

MRI评估肺密度

无创监测肺组织密度的变化,以评估纤维化程度。

在0、7、14、27天进行MRI扫描,使用7T MRI设备,T2加权像,分析肺密度变化。

3

组织学染色评估纤维化

通过组织学染色评估肺组织的结构和胶原沉积。

肺组织固定、包埋、切片后,进行H&E、Van Gieson和天狼星红染色,分析纤维化形态和胶原沉积。

4

免疫组化检测细胞类型

评估肌成纤维细胞、活化基质细胞、上皮细胞、巨噬细胞和白细胞的表达和定位。

使用针对αSMA、FAPα、PCNA、E-cadherin、CD45、CD206的抗体进行免疫组化染色,并定量分析。

5

斑点印迹分析ECM蛋白

定量检测肺组织中ECM蛋白(胶原I、IV,纤连蛋白,EDA-纤连蛋白)的表达。

肺组织裂解后,进行斑点印迹,检测目标蛋白,并使用Amido black进行归一化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
博莱霉素Nippon Kayaku Co., LTD#PN0113322/01
ClinScan 7TBruker Biospin--
异氟烷Baxter HealthCare Corporation--
E-Z-7000经典系统E-Z-Anesthesia® Systems--
Menzel-Glaser Polysine载玻片Thermo FS--
Aqua polymount封片剂----
Van Gieson染色Artisan, Dako--
FAPα抗体Biossbs-5758R
αSMA抗体Abcam / Biolegendab5694 / 904601
CD206抗体Abcamab64693
CD45抗体Abcamab10558
BLMH抗体Cloud ClonePAC220Mu01
PCNA抗体ThermoFisherPA5-27214
E-钙黏蛋白抗体Abcamab53033
DAPI溶液Sigma--
micro-BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
HEK293裂解液----
hTERT MSC裂解液(ATCC, ASC52telo)ATCCASC52telo
I型胶原抗体Abcamab34710
IV型胶原抗体ThermoFisherPA1-36063
纤连蛋白抗体Abcamab2413
EDA-纤连蛋白抗体Abcamab6328
HRP标记二抗Imtek--
ChemiDocTM Touch成像系统Bio-Rad Laboratories--
增强化学发光试剂盒Pierce, Thermo Fisher Scientific--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
博莱霉素诱导肺纤维化模型
博莱霉素剂量、给药方式、动物品系、样本量、观察时间
阅读提示:Materials and methods 中 'Bleomycin-induced pulmonary fibrosis model in Mus and Acomys' 小节
MRI成像
MRI设备、成像序列参数、麻醉条件、时间点
阅读提示:Materials and methods 中 'Magnetic resonance imaging (MRI)' 小节
组织学与免疫组化
组织固定、切片厚度、染色方法、一抗和二抗信息、定量分析
阅读提示:Materials and methods 中 'Histological and immunostaining studies' 小节
斑点印迹
裂解液制备、蛋白定量、一抗和二抗信息、归一化方法
阅读提示:Materials and methods 中 'Dot blotting (dot-ELISA)' 小节