The anti–fibrotic effects of growth arrest–specific protein 6 in bleomycin–induced lung fibrosis

Abstract

연구 결과는 상피-중간층 전환 (EMT) 과정이 특발성 폐섬유증 (IPF) 병인에서 주요한 사건임을 시사합니다. 이전연구에서 성장 정지 특이 단백질 6 (Gas6)이 폐포 상피 세포의 가정형을 조절하여 세포 증식, 조직 수리 및EMT을 조절하는 데 기여한다는 것을 입증했습니다. 이번 연구에서는 폐섬유화 유발제인 블레오마이신(BLM)에 의한 EMT 과정에서 Gas6의 역할을 조사했습니다. BLM 처리 후 14일 동안 마우스에 주입된 Gas6는 형태학적인 세포 변화, EMT 표지자인 E-cadherin의 손실, N-cadherin 및 -SMA (-SMA)의 합성, Snai1, Zeb1 및 Twist1과 같은 EMT 활성화 전사인자의 mRNA 및 단백질 발현 프로파일 변화 등을 기반으로 ATII 세포에서 EMT 과정을 억제했습니다. BLM 유도로 인한 섬유아세포 활성화 관련 표지자인 -SMA, collagen type 1 및 섬유결합단백질의 유전자 발현과 주효성 유전자 발현 관련 원형 폐섬유아세포의 침습 능력이 Gas6 투여로 반전되었습니다. 그리고 폐 조직의 손상된 폐포 구조의 간질 영역에서의 하이드록시프롤린 함량과 콜라겐 축적이 Gas6 투여로 감소되었습니다. BGB324 (Axl) 및 NS-398 (COX-2 억제제) 또는 프로스타글란딘 E2 수용체 (PGE2), AH-6809 (EP2) 및 BAY-u3405 (DP2) PGD2 수용체 길항제를 같이 투여한 경우는 rGas6의 EMT 및 섬유아세포 활성화 억제 효과가 반전되었습니다. 마지막으로, Gas6-/- 마우스를 사용하여 Gas6의 항섬유증 효과를 확인했습니다. 이러한 데이터는 Gas6/Axl 신호전달 사건이 COX-2 유래 PGE2 및 PGD2 생산을 통해 EMT 과정 및 섬유아세포 활성화에 대한 저항력을 발휘하며, 이로써 폐섬유증의 발전을 예방하는 잠재적인 역할을 한다는 것을 시사합니다. ;Emerging evidence suggests that the epithelial-mesenchymal transition (EMT) process is a major event in idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) pathogenesis. It was previously demonstrated that growth arrest-specific protein 6 (Gas6) contributes to alveolar epithelial cell homeostasis by regulating proliferation, tissue repair, and the EMT in vitro. Here, it is intended to reveal the role of Gas6 in vivo in the bleomycin (BLM)-induced EMT process and fibroblast activation. Administration of recombinant Gas6 (rGas6) inhibited EMT process in isolated alveolar epithelial type II cells (ATII) at 14 d post-BLM treatment into mice, based on morphologic cellular alteration, changes in mRNA and protein expression profiles of EMT markers, including loss of E-cadherin, synthesis of N-cadherin and -smooth muscle actin (-SMA), and induction of EMT-activating transcription factors, such as snail family transcriptional repressor 1 (Snai1), zinc finger E-box-binding home box 1 (Zeb1), and twist-related protein 1 (Twist1), at the mRNA level. BLM-induced increases in gene expression of fibroblast activation-related markers, including -SMA, collagen type 1, and fibronectin, as well as invasive capacity of primary lung fibroblasts associated with enhanced expression of adhesion and extracellular matrix genes in primary lung fibroblasts were reversed by rGas6 administration. Furthermore, hydroxyproline contents and collagen accumulation in interstitial areas with damaged alveolar structures in lung tissue were reduced by rGas6 administration. Coadministration of inhibitors of Axl (BGB324), cyclooxygenase-2 (COX-2) (NS-398), or antagonists of prostaglandin E2 (PGE2) receptor (EP2 [AH-6809]), PGD2 receptor (DP2 [BAY-u3405]) reversed the inhibitory effects of rGas6 on EMT and fibroblast activation. Finally, using Gas6-/- mice, The anti-fibrotic effects of Gas6 was confirmed. These data suggest that Gas6/Axl signaling plays a potential role in resistance to EMT process and fibroblast activation via COX-2-derived PGE2 and PGD2 production, ultimately preventing the development of lung fibrosis.