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目的:矽肺是一种会导致肺部形成硅结节和广泛纤维化的致死性职业病,目前仍无有效的治疗药物。肺泡巨噬细胞（AMs）是介导矽肺慢性肺部炎症及纤维化的关键细胞。PRDX4是过氧化物蛋白酶家族（PRDXs）的6个成员之一,主要功能是通过清除细胞氧化应激产生的活性氧（ROS）从而维持细胞内环境稳态。最近研究报道慢性阻塞性肺疾病（COPD）中PRDX4特异性高表达会促进肺部炎症和纤维化反应的进一步进展,但是具体作用机制不清。同时,临床研究表明PRDX4高表达在矽肺早期病人的AMs中。因此本研究着重探讨PRDX4对矽肺早期炎症和纤维化的调控作用,以及PRDX4能否调控早期AMs活性而发挥治疗效应。方法:1)矽肺组织中PRDX4与炎症及纤维化进程相关性的研究探索。a)利用GSEA数据库以矽肺纤维化和炎症为关键词,检索矽肺发生相关炎症和纤维化基因。b)下载网络矽肺肺组织RNA-seq数据,分析PRDX4和矽肺炎症及纤维化进程相关性。c)利用C57BL/6小鼠滴鼻CS构建早期矽肺小鼠自我修复模型,H＆E、Masson染色和偏振光技术验证肺炎症、纤维化病变和CS颗粒的分布情况。d)实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）检测不同修复时间后小鼠肺组织的关键炎症基因（TNF-α、TGF-β、IL6、IL1α和IL1β）和纤维化基因（α-SMA、COL1A1和COL3A1）表达水平。e)实时荧光定量PCR技术检测PRDXs家族6个成员的基因表达水平。f)皮尔森相关性分析PRDXs和关键炎症及纤维化基因表达的相关性。2)PRDX4在矽肺组织中细胞表达、定位情况及初步功能探究。a)组织免疫荧光染色技术检测在小鼠和人矽肺组织中T细胞、巨噬细胞和中性粒细胞上PRDX4的表达水平。b)CS刺激小鼠（Raw264.7）和人巨噬细胞（THP-1和PBMC-m）不同时间后,RT-qPCR检测PRDXs和关键炎症及纤维化基因表达水平。c)利用si RNA技术研究敲低小鼠巨噬细胞PRDX4表达后,对炎症及纤维化基因表达的影响。d)利用PRDX4蛋白酶抑制剂（Conoidin A）抑制人巨噬细胞PRDX4蛋白活性后检测炎症及纤维化基因的表达情况。3)PRDX4调节巨噬细胞活性作用机制的研究探索。a)利用转录因子数据库（TRRUST）筛选调控炎症及纤维化基因的关键转录因子（TFs）。b)细胞免疫荧光染色验证Conoidin A处理CS刺激的巨噬细胞后,关键TFs的核转位情况。c)蛋白免疫印迹（Western Blot）验证Conoidin A处理CS刺激的巨噬细胞后PRDX4、相关激酶（AKT和TAK1）和关键TFs的蛋白表达水平。d)利用激酶抑制剂处理CS刺激的巨噬细胞后检测关键TFs表达情况,利用TFs抑制剂处理CS刺激的巨噬细胞后检测炎症及纤维化基因的表达情况。4)CS刺激巨噬细胞体外诱导上皮细胞向肌纤维细胞分化的研究探索。a)利用CS刺激小鼠巨噬细胞（Raw264.7）/小鼠肺上皮细胞（MLE12）构建巨噬/上皮细胞转化模型。b)利用CS刺激人源巨噬细胞（THP-1和PBMC-m）/人源肺上皮细胞（A549）构建巨噬/上皮细胞转化模型。c)利用CS刺激人源巨噬细胞（THP-1和PBMC-m）/人源肺成纤维细胞（WI-38）构建巨噬/肌纤维细胞转化模型。d)细胞划痕试验检测A549和WI-38细胞的迁移分化能力。e)Giemsa染色检测A549和WI-38细胞的增殖能力。f)RT-qPCR验证上皮向肌纤维细胞分化过程中标志基因的表达水平。5)PRDX4全身性抑制（Conoidin A）及AAV腺相关病毒靶向敲低早期矽肺小鼠AMs细胞PRDX4表达（AAV＿Psp146＿sh PRDX4）治疗矽肺肺纤维化的研究探索。a)分别建立PRDX4全身性抑制及靶向敲低早期矽肺小鼠AMs细胞PRDX4表达模型。b)每天记录小鼠体重,比较体重和H＆E和Masson染色验证PRDX4抑制剂和AAV腺相关病毒靶向敲低PRDX4对矽肺的治疗效果。c)RT-qPCR检测PRDXs和炎症及纤维化相关因子的表达水平。d)组织免疫荧光染色技术检测AAV＿Psp146＿sh PRDX4特异性敲低AMs内PRDX4的有效性。e)组织免疫荧光染色技术检测肺部肺功能标记物（FAM13A）表达水平,比较PRDX4抑制剂和AAV腺相关病毒对肺功能的影响。结果:1)矽肺肺组织RNA-seq数据显示矽肺的发生进程包括AMs主导的早期炎症阶段与成纤维细胞主导的晚期纤维化阶段;PRDX4和炎症及纤维化的进程呈显著正相关;处于早期炎症阶段的小鼠肺部具有自我修复功能。2)PRDX4选择性高表达于矽肺肺部巨噬细胞上;PRDX4通过AKT/NF-κB通路诱导巨噬细胞表达炎症因子并促进肌成纤维细胞的活化。3)早期PRDX4抑制剂（Conoidin A）全身性给药可以显著增加矽肺小鼠肺部自我修复功能;AAV＿Psp146＿sh PRDX4病毒载体靶向敲低AMs的PRDX4时,不但显著抑制小鼠肺纤维化还具有更低的副作用。结论:本课题阐明了PRDX4通过激活AKT/NF-κB通路上调巨噬细胞炎症和纤维化因子分泌促进矽肺进程的分子机制,抑制早期矽肺小鼠AMs中PRDX4可以加速修复肺部损伤,靶向抑制AMs中PRDX4可能成为矽肺患者的全新治疗方法。图8表2参43