肺泡II型细胞中胰高血糖素样肽-1受体信号激活增强高氧暴露新生大鼠的肺发育

背景：许多研究报道了胰高血糖素样肽-1受体（GLP-1R）在调节葡萄糖稳态中的重要作用。然而，除胰腺外，GLP-1R还分布在肺等器官中。少数研究报道了GLP-1R在急性和慢性肺疾病中的作用机制。但其对肺发育的影响仍不清楚。在本研究中，我们旨在探讨GLP-1R在体内和体外支气管肺发育不良（BPD）模型中调节肺发育的作用及其潜在机制。方法：新生Sprague-Dawley大鼠分为高氧组（FIO2 = 0.85）和对照组（FIO2 = 0.21）。在出生后第3、7、10和14天提取肺组织，并进行苏木精和伊红染色以进行组织病理学和形态学观察。进行单细胞RNA测序以探讨GLP-1R在肺发育中的作用。进行Western blotting以评估肺组织、原代肺泡II型（ATII）细胞和RLE-6TN细胞中GLP-1R、动力相关蛋白1（DRP1）以及糖酵解相关酶（包括磷酸果糖激酶（PFKM）、己糖激酶2（HK2）和乳酸脱氢酶A（LDHA））的表达。进行双重免疫荧光染色以确认GLP-1R、DRP1和ATII细胞的共定位。使用Seahorse XF96代谢细胞外通量分析仪对从肺组织和RLE-6TN细胞中分离的ATII细胞进行细胞外酸化率和氧气消耗率的实时分析。使用ATP试剂盒测量ATII和RLE-6TN细胞中的三磷酸腺苷（ATP）浓度。线粒体用MitoTracker染色并用HiS-SIM观察。使用RT-qPCR检测肺组织、原代ATII细胞和RLE-6TN细胞中GLP-1R基因水平。我们使用MeRIP-qPCR测定RLE-6TN细胞中GLP-1R mRNA的m6A修饰水平。使用报告基因验证修饰位点和关键甲基转移酶。结果：我们观察到GLP-1R信号调节肺发育并在ATII细胞中发挥关键作用，尤其是在出生后。高氧抑制ATII细胞中GLP-1R蛋白和基因表达，并加速BPD的发展。在高氧条件下，ATII细胞中ATP产生减少，糖酵解水平增加。激活GLP-1R信号通过调节DRP1诱导的线粒体分裂促进ATP产生并下调糖酵解。在RLE-6TN细胞中，我们验证了GLP-1R mRNA的m6A修饰水平降低；通过MeRIP-qPCR测试了修饰位点，主要由甲基转移酶样14（METTL14）诱导。结论：GLP-1R主要在新生大鼠的ATII细胞中表达，可在出生后早期促进肺发育。GLP-1R信号通路调节高氧条件下ATII细胞中的线粒体分裂和葡萄糖代谢。在BPD发病过程中，高氧可通过抑制m6A甲基化来抑制GLP-1R的激活。