Myofibroblasts in interstitial lung diseases show diverse
electron microscopic and invasive features
Henna M Karvonen, Siri T Lehtonen, Raija T Sormunen, Terttu H Harju, Elisa Lappi-Blanco,
Risto S Bloigu7 and Riitta L Kaarteenaho
不同肺部疾病中肌成纤维细胞的特征性特点尚未被充分理解。我们评估了从不同类型肺部疾病患者的诊断性支气管肺泡灌洗（BAL）液样本中培养的肌成纤维细胞的超微结构和侵袭能力。细胞是从51名接受了支气管镜检和BAL用于诊断目的的患者的BAL液样本中培养而来。通过透射电子显微镜和免疫电子显微镜对细胞进行可视化，以实现α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和纤维连接蛋白的超微结构定位。通过Western blot和定量实时逆转录聚合酶链反应测量α-SMA蛋白和mRNA以及纤维连接蛋白mRNA的水平。评估了细胞的侵袭能力。培养的细胞要么是成纤维细胞，要么是肌成纤维细胞。不同疾病的肌成纤维细胞的纤维连接结构，细胞内肌动蛋白、细胞外纤维连接蛋白和细胞连接的数量存在差异。在电子显微镜和免疫电子显微镜中，从间质性肺疾病（ILDs）中培养的细胞表达的肌动蛋白丝和α-SMA比正常肺更多。从特发性肺纤维化患者获得的细胞的侵袭能力高于其他类型ILDs患者的细胞。表达更多肌动蛋白丝的细胞具有更高的侵袭能力。总之，肌成纤维细胞的电子和免疫电子显微镜研究可以揭示不同疾病中的差异特征。从诊断性BAL液样本中培养的肌成纤维细胞的分析可能代表了一种新的用于肺部疾病诊断和研究的工具。
免疫电子显微照片显示a-SMA（箭头）和纤维连接蛋白（箭头）的定位。（a，b）来自特发性肺纤维化（IPF）患者的细胞在外围肌动蛋白丝上显示强烈的a-SMA标记。纤维连接蛋白丝束组织良好，长且通常呈轨迹状方向。（c，d）石棉肺患者的细胞充分表达a-SMA和纤维连接蛋白。 （e，f）从非特异性间质性肺炎（NSIP）患者培养的细胞中，细胞质中的a-SMA标记稀疏。纤维连接蛋白束窄而短。 （g，h）来自结节病患者的细胞显示a-SMA表达稀疏；纤维连接蛋白束呈碎片状。
免疫电子显微镜（IEM）结果： 免疫电子显微镜证实了透射电子显微镜（TEM）的结果，即胞内存在α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）纤维以及细胞外空间中的纤维连接蛋白（Figure 2）。从特发性肺纤维化（IPF）、石棉肺、肺癌和药物反应患者中培养的细胞显示了强烈的α-SMA和纤维连接蛋白标记。α-SMA标记定位于细胞边缘的胞内丝状结构中。来自非特异性间质性肺炎（NSIP）、结节病和过敏性肺泡炎患者的细胞显示了较低的α-SMA表达和较高的纤维连接蛋白表达。心血管疾病相关间质性肺疾病（CVD-ILD）的细胞表达了相当数量的α-SMA，但纤维连接蛋白水平较低。选定病例中还分析了额外结构域A（ED-A）纤维连接蛋白亚型的表达情况（Figure 3）。ED-A纤维连接蛋白的超微结构定位与纤维连接蛋白类似。