A549細胞の上皮間葉系遷移は、低酸素条件下でTHP-1マクロファージと共培養されることによって強化されます

上皮間葉系遷移（EMT）は、特発性肺線維症（IPF）を含む肺線維症に関連しています。この研究では、ヒト肺上皮由来細胞のEMTを調査しました（A549）。A549細胞は、それ自体で培養されるか、正常酸素（21％O2）および低酸素（2％O2）条件下でTHP-1マクロファージと共培養されました。EMTマーカー、E-カドヘリン、ビメンチン、およびフィブロネクチンの発現を決定することにより、EMTの存在を評価しました。A549細胞のEMTにおけるTGF-β1およびIL-1βの役割を決定するために、TGF-β1阻害剤またはIL-1β中和抗体でそれぞれ活性をブロックする効果を分析しました。A549細胞は、THP-1マクロファージと共培養されたときにEMTを提示しました。THP-1マクロファージと共培養されたA549細胞のEMTは、低酸素下で悪化しました。さらに、EMTは、TGF-β1I型受容体キナーゼ阻害剤の添加により防止されました。低酸素状態は、各細胞が共培養されたときに、A549細胞およびTHP-1マクロファージのTGF-β1およびTHP-1マクロファージのmRNAレベル、およびTHP-1マクロファージのIL-1βのmRNAレベルを増加させました。抗IL-1β中和抗体は、低酸素条件下での共培養培地のTGF-β1分泌を減衰させました。したがって、THP-1マクロファージからのIL-1βは、A549細胞およびTHP-1マクロファージからTGF-β1を上方制御し、次に両方の細胞からのTGF-β1が共培養されたときにA549細胞のEMTを誘導および促進しました。低酸素症の下。一緒に、これらの結果は、肺線維症の発症には、低酸素症の下でのII型肺炎細胞とマクロファージとの相互作用が必要であることを示しています。

Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is associated with pulmonary fibrosis, including idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). In this study, we investigated EMT of human pulmonary epithelial-derived cells (A549). A549 cells was either cultured by itself or co-cultured with THP-1 macrophages under normoxic (21% O2) and hypoxic (2% O2) conditions. We evaluated the presence of EMT by determining the expression of EMT markers, E-cadherin, vimentin, and fibronectin. To determine the role of TGF-β1 and IL-1β in EMT of the A549 cells, we analyzed the effects of blocking their activity with TGF-β1 inhibitor or IL-1β neutralizing antibody respectively. The A549 cells presented EMT when they were co-cultured with THP-1 macrophages. The EMT of the A549 cells co-cultured with THP-1 macrophages was exacerbated under hypoxia. In addition, the EMT were prevented by the addition of TGF-β1 type I receptor kinase inhibitor. The hypoxic condition increased the mRNA levels of TGF-β1 in A549 cells and THP-1 macrophages and that of IL-1β in THP-1 macrophages when each cells were co-cultured. Anti-IL-1β neutralizing antibody attenuated TGF-β1 secretion in co-culture media under hypoxic conditions. Thus, the IL-1β from THP-1 macrophages up-regulated the TGF-β1 from A549 cells and THP-1 macrophages, and then the TGF-β1 from both cells induced and promoted the EMT of A549 cells when they were co-cultured under hypoxia. Together, these results demonstrate that the interaction between type II pneumocytes and macrophages under hypoxia is necessary for the development of pulmonary fibrosis.