Page 60 - 南京医科大学自然版

第45卷第10期
·1428 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2025年10月

Metascape was conducted to identify genes associated with ECM binding. In vitro，human lung fibroblasts（HPF⁃a）and mouse lung
fibroblasts（MLg）were stimulated with transforming growth factor ⁃ β1（TGF ⁃ β1），and the expression levels of LGALS3 and its
deposition on the ECM were detected by Western blot and immunofluorescence staining. Results：Single ⁃ cell clustering analysis
showed a significant increase in fibroblast numbers after 56 days of SiO2 treatment，with the top ten upregulated genes identified as
Ccl6，Lyz2，Ftl1，Spp1，Lgals3，Cxcl2，Fth1，Psap，S100a9，and Ctss. GO enrichment analysis indicated that these genes were closely
associated with ECM binding，with Ctss，Lgals3，and Spp1 being the core related genes. Dot plots demonstrated that the expression
level of Lgals3 was significantly higher in the SiO 2 56⁃day group compared to the control group. Sirius red staining and polarized light
microscopy revealed significantly increased collagen deposition and dense structure in the lung tissues of the SiO 2 ⁃exposed group，
exhibiting typical pathological features of pulmonary fibrosis. Western blot results showed that LGALS3 expression in HPF⁃a cells
exhibited a time⁃dependent increase after TGF⁃β1 stimulation，peaking at 12 hours（P < 0.05）. Animal model validation confirmed that
LGALS3 expression in lung tissues of the SiO 2 ⁃exposed group was significantly higher than in the control group（P < 0.001），and
immunofluorescence staining revealed enhanced co⁃localization signals of LGALS3 with the fibroblast marker Vimentin（P < 0.01）.
Furthermore，after seeding TGF⁃β1⁃stimulated MLg cells onto ECM，LGALS3 expression levels significantly increased（P < 0.05）；
even after cell removal，LGALS3 expression on the ECM remained higher than in the control group（P < 0.05）. Conclusion：This study
confirms that fibroblast⁃derived LGALS3 is significantly upregulated in lung tissues of a silica⁃induced pulmonary fibrosis mouse
model and participates in ECM deposition. The expression of LGALS3 is regulated by TGF⁃β1 and shows persistent accumulation on
the ECM. These findings reveal the critical role of LGALS3 in pulmonary fibrosis and provide new theoretical insights into the
pathological mechanisms of silicosis and potential therapeutic targets.
［Key words］ silicosis；fibroblast；extracellular matrix；galectin⁃3；fibrosis
［J Nanjing Med Univ，2025，45（10）：1427⁃1434］

矽肺是因长期暴露于结晶型二氧化硅（silicon 程 ［13］ 。 本 研 究 探 讨 矽 肺 中 成 纤 维 细 胞 分 泌 的
dioxide，SiO2）粉尘环境中所引发的职业病，其特征 LGALS3，为矽肺纤维化治疗提供新靶点。
［1］
为持续性炎症和不可逆肺纤维化 。目前临床缺乏
1 材料和方法
针对性的治疗方法和明确的分子靶点。在矽肺纤
维化过程中，肺成纤维细胞与细胞外基质（extracel⁃ 1.1 材料
lular matrix，ECM）的相互作用是关键 。成纤维细 清洁级 C57BL/6 雄性小鼠，体重 18~22 g，由南
［2］
胞被炎症因子，如转化生长因子⁃β（transforming 京医科大学实验动物中心提供。所有实验动物在
growth factor β，TGF ⁃ β）和 血 小 板 源 性 生 长 因 子 标准实验环境下饲养，环境温度维持在（22±2）℃，相
（platelet⁃derived growth factor，PDGF）激活后，异常 对湿度控制在（45±5）%，采用 12 h/12 h 明暗循环照
增殖并分化为肌成纤维细胞，过度分泌胶原蛋白等 明。小鼠以6只/笼的密度饲养，自由摄取灭菌饮用
ECM 成分导致 ECM 沉积 ［3-4］ 。研究表明，ECM 沉积 水和标准啮齿类动物饲料。人源肺成纤维细胞系
可通过机械信号（如硬度增加）或组成改变反馈激 HPF⁃a和鼠源肺成纤维细胞系MLg由本实验室常规
活成纤维细胞，形成恶性循环，最终导致肺泡结构 保存。标准石英粉尘（Sigma⁃Aldrich公司，德国）；胎
破坏和功能丧失 ［5-6］ 。靶向调控成纤维细胞与 ECM 牛血清（fetal bovine serum，FBS）（Thermo Fisher Sci⁃
的相互作用可能为矽肺治疗提供新方向。 entific 公司，美国）；DMEM 培养基（Corning 公司，美
半乳糖凝集素⁃3（galectin 3，LGALS3）是一种 国）；ECL 化学发光试剂盒（上海天能公司）；抗体：
［7］
β⁃半乳糖苷结合蛋白，属于凝集素家族 。LGALS3 LGALS3（14979⁃1⁃AP）、甘油醛⁃3⁃磷酸脱氢酶（glyc⁃
被发现通过与抗凋亡分子结合以及信号转导等方式 eraldehyde ⁃ 3 ⁃ phosphate dehydrogenase，GAPDH）
参与细胞的生存与增殖 。近年来，LGALS3被发现 （60004⁃1⁃Ig）、β肌动蛋白（β⁃actin）（66009⁃1⁃Ig）
［8］
不仅与肿瘤、心血管疾病以及炎症反应相关 ［9-10］ ，还在 （Proteintech 公司，美国），波形蛋白（Vimentin）（sc⁃
多种器官纤维化进程中呈现显著表达上调，特别 7557，Santa Cruz Biotechnology 公司，美国）；TGF⁃β1
是肝脏炎症和慢性肾病中 ［11- 12］ 。更有研究发现 （南京金斯瑞生物科技股份有限公司）；天狼星红染色

LGALS3 通 过 影 响 内 皮 ⁃ 间 充 质 化（endothelial to 试剂盒（Abcam公司，英国）；BCA蛋白定量试剂盒、
mesenchymal transition，EndoMT）参与矽肺纤维化进 RIPA 裂解液（上海碧云天生物技术有限公司）。