El propósito es investigar la expresión de la metaloproteinasa de matriz 3 (MMP3) y su participación en el mecanismo de fibrosis pulmonar silicótica inducida por dióxido de silicio (SiO₂) en un modelo de ratones. Métodos: Se dividieron aleatoriamente 6 ratones machos C57B/6 en un grupo control y un grupo silicótico (n=3). Se construyó el modelo silicótico en ratones del grupo silicótico mediante la instilación intratraqueal de una suspensión de SiO₂ a dosis de 0,2 g/kg, mientras que el grupo control fue tratado con una cantidad equivalente de solución salina. Se utilizó 5 ng/ml de factor de crecimiento transformador β₁ (TGF-β₁) para tratar las células fibroblásticas humanas (HPF-a) y las células fibroblásticas de ratón (MLg) para establecer un modelo de células silicóticas ex vivo. Se observó el efecto de SiO₂ en el tejido pulmonar y la matriz extracelular (ECM) mediante tinción de Masson y tinción de Sirius Red. Se realizó secuenciación unicelular del transcriptoma en tejido pulmonar de ratones del grupo silicótico, y se analizó mediante métodos bioinformáticos los cambios en los componentes celulares de la ECM relacionados con la fibrosis pulmonar silicótica, así como los genes clave; se realizó secuenciación espacial del transcriptoma para analizar la expresión y distribución de genes clave. Se detectaron cambios en los niveles de expresión de la proteína laminín y la proteína MMP3 mediante Western blot en el tejido pulmonar de ratones y las células fibroblásticas. Se examinó la expresión de la proteína MMP3 en la ECM del tejido pulmonar y en las células HPF-a y MLg tratadas con TGF-β₁, así como su acumulación en la ECM del tejido pulmonar. Resultados: Los resultados de las tinciones de Masson y Sirius Red mostraron cambios fibrosos en el tejido pulmonar de los ratones del grupo silicótico y una deposición significativa de colágeno en la ECM. La secuenciación unicelular y espacial del transcriptoma, junto con el análisis bioinformático correspondiente, mostraron que los cambios en los componentes de la ECM del tejido pulmonar en los ratones del grupo silicótico estaban relacionados con las células fibroblásticas, y que MMP3 es un gen clave en este proceso. Los niveles de expresión de ARNm de MMP3 en el tejido pulmonar de los ratones del grupo silicótico aumentaron y se distribuyeron principalmente en las zonas de lesión fibrosa. Los resultados de Western blot mostraron que, en comparación con el grupo control, los niveles de expresión de la proteína MMP3 en el tejido pulmonar de los ratones del grupo silicótico aumentaron significativamente (P<0,05); después del tratamiento con TGF-β₁, los niveles de expresión de la proteína MMP3 en las células HPF-a aumentaron de manera dependiente del tiempo (P<0,05). Los resultados de inmunofluorescencia mostraron que, en comparación con el grupo control, los niveles de expresión de la proteína MMP3 en la ECM del tejido pulmonar de los ratones del grupo silicótico aumentaron significativamente (P<0,05); trasplantar células MLg tratadas con TGF-β₁ en la ECM del tejido pulmonar de ratones normales llevó a un aumento en los niveles de expresión de MMP3 (P<0,05). Tras el tratamiento de la ECM del tejido pulmonar trasplantado con células MLg con descelularización, los niveles de expresión de MMP3 también aumentaron (P<0,01); la señal de co-localización de la proteína laminín y la MMP3 en los nódulos de sílice y en sus alrededores en el tejido pulmonar de los ratones del grupo silicótico aumentó significativamente (P<0,01). Conclusión: En el modelo de ratones con fibrosis pulmonar silicótica, el TGF-β₁ puede aumentar la secreción de MMP3 por las células fibroblásticas y su retención en la ECM pulmonar, lo que conduce a una mayor deposición de colágeno y promueve la fibrosis pulmonar. MMP3 puede ser un posible objetivo terapéutico para la fibrosis pulmonar silicótica.

Metaloproteinasa de matriz 3; matriz extracelular; silicosis; secuenciación unicelular del transcriptoma; secuenciación espacial del transcriptoma