Цель исследования состоит в выяснении экспрессии металлопротеиназы 3 (MMP3) в модели кремниевого легочного индуцированного диоксидом кремния (SiO2) у мышей и ее участии в механизме кремниевой фиброза. Методы: 6 самцов мышей C57B/6 были случайным образом разделены на контрольную группу и группу с кремниевой пылью (n=3). Модель кремния создавалась у мышей группы с кремниевой пылью путем ингаляционного введения SiO2 суспензии в дозе 0.2 г/кг через трахею, контрольной группе вводилось равное количество изотонического раствора натрия хлорида. Модель внеклеточных клеток кремния создавалась обработкой клеток человеческих фибробластов (HPF-a) и клеток мышей фибробластов (MLg) концентрацией 5 нг/мл трансформирующего фактора роста β1 (TGF-β1). Воздействие SiO2 на легочную ткань мышей и цитоскелет внеклеточной матрицы (ECM) наблюдали через окраску Массона и азурофильную окраску. Был произведен одноклеточный транскриптомный секвенирование легочной ткани мышей, и использованием биоинформатики анализировали изменения компонентов ECM в легочной ткани группы мышей с кремнием и ключевых генов; пространственное транскриптомное секвенирование анализировало экспрессию ключевых генов и их распределение. С помощью иммуноблотирования изучали изменение уровня экспрессии белка волноводных белков и MMP3 в легочной ткани мышей и фибробластов. Иммунофлуоресцентная окраска показала, что уровень экспрессии белка MMP3 в легочной ткани мышей в группе с кремнием значительно возрастал (Р<0,05) по сравнению с контрольной группой; после обработки TGF-β1 уровеньэкспрессии белка MMP3 в HPF-a увеличивался временно (Р<0,05). Результаты иммуноблотирования показали, что уровень экспрессии белка MMP3 в легочной ткани мышей в группе с кремнием увеличивался (Р<0,05) по сравнению с контрольной группой; после трансплантации MLg, обработанных TGF-β1, в ECM нормальной мышиной легочной ткани, уровень экспрессии MMP3 увеличивался (Р<0,05); после деклетоксификации ECM легочной ткани мышей, трансплантированной клетки MLg показали также увеличенный уровень экспрессии MMP3 (Р<0,01); интенсификация колокольчикового белка и сигнала колокольчикового белка и MMP3 в области кремниевых узлов и их окружения была заметно усилено (Р<0,01) по сравнению с контрольной группой. Вывод: В модели кремниевого легочного мыша TGF-β1 может вызывать секрецию фибробластов MMP3 и их задержка в легочной ECM, что усиливает отложение коллагена и стимулирует легочное фиброза. MMP3 может стать потенциальной терапевтической целью для кремниевого фиброза.

Металлопротеиназа 3; внеклеточная матрица; кремниевая пыль; одноклеточное транскриптомное секвенирование; пространственное транскриптомное секвенирование