研究背景和目的:系统性硬化症(SSc)是表现为皮肤增厚和器官纤维化的自身免疫病,其中80%患者存在肺部受累,逐渐演变为肺纤维化,肺血管内皮细胞损伤是其主要病理改变。现研究发现细胞分裂周期蛋白42(Cdc42)调控细胞增殖、粘附等,在众多疾病发展过程中对内皮屏障有影响,但在系统性硬化症肺纤维化的研究甚少。本研究拟探讨在SSc相关肺纤维化的发展过程中,Cdc42能否影响血管内皮细胞的增殖修复及相关机制。方法:通过连续注射PBS及博来霉素构建对照组及SSc组小鼠,将肺组织进行单细胞测序,分析内皮细胞占比改变及主要差异基因。体内实验,将20只C57/BL小鼠随机分为2组,同时随机选取10只Cdc42KO小鼠进行分组,即对照组为WT-PBS组,实验组为WT-BLM组和Cdc42KO-BLM组,造模第22天后处死小鼠留取皮肤及肺组织,期间监测体重及一般状态改变,Micro-CT检测小鼠肺实变区域,HE及Masson染色进行病理学检测,Western blotting检测VE-Cadherin、collagen Ⅰ、α-SMA、TGF-β、MMP-2和MMP-9蛋白水平,免疫组化检测相关蛋白表达,免疫荧光检测血管内皮MRTX1133价格细胞数量。体外分离WT-PBS和WT-BLM组小鼠原代肺内皮细胞,Edu染色检测细胞增殖能力,划痕实验检测细胞迁移能力,Western blotting检测Cdc42、VE-Cadherin、TGF-β、MMP-2和MMP-9蛋白水平。同时分离WT-PBS组小鼠原代肺成纤维细胞,分别加入上述两组内皮细胞培养基上清,Edu染色检测细胞增殖能力,划痕实验检测细胞迁移能力,Western blotting 检测 collagen Ⅰ、collagen Ⅲ、α-SMA蛋白水平。结果:成功构建内皮细胞特异性敲除Cdc42及系统性获悉更多硬化症肺纤维化小鼠模型。单细胞测序提示系统性硬化症组小鼠组肺组织内皮细胞占比下降,下调差异表达基因主要为细胞粘附连接、血管调节、血管增殖。在体实验及离体实验中,显示系统性硬化症组小鼠的原代内皮细胞的增殖和迁移能力均下降,synthetic biologyVE-Cadherin蛋白水平下降,TGF-β、MMP-2和MMP-9蛋白水平升高,同时伴有Cdc42降低。进一步构建在内皮细胞上敲除Cdc42的小鼠模型,显示在血管内皮细胞上敲除Cdc42基因,肺纤维化明显加重,内皮细胞增殖能力下降,内皮屏障破坏,肺间质胶原过度沉积。同时,添加系统性硬化症组内皮细胞培养基上清的成纤维细胞增殖能力上升,collagen Ⅰ、collagen Ⅲ、α-SMA蛋白水平均增加。结论:敲除Cdc42,小鼠的内皮细胞数量减少,肺血管屏障功能受损,胶原过度沉积,肺纤维化加重。内皮细胞通过调控成纤维细胞增殖、迁移功能,促进其纤维化相关蛋白表达。