Our previous study demonstrated that nano nickel oxide (NiO) induce pulmonary fibrosis in rats and collagen excessive formation in A549 cells, which mechanism was related with the increasing transforming growth factor β1 (TGF‐β1) secretion. However, it remains unclear understanding the role of TGF‐β1 in collagen excessive formation. Here, we found nano NiO could directly promote epithelial‐mesenchymal transition (EMT) via the TGF‐β1/Smads pathway in A549 cells. First, cytotoxicity induced by nano NiO has a dose‐ and time‐dependent manner according to methylthiaozol tetrazolium assay. Second, nano NiO led to the increased contents of type I collagen (Col‐I), TGF‐β1, p‐Smad2, p‐Smad3, alpha‐smooth muscle actin (α‐SMA), vimentin, and fibronectin, indicating Smads pathway activation and EMT occurence. Third, to verify whether TGF‐β1 activated Smads signaling pathway and EMT occurence, A549 cells were exposed to nano NiO and TGF‐β1 inhibitors (10 μM SB431542). The results showed that TGF‐β1 inhibitors alleviated the nano NiO‐induced cytotoxicity and Col‐I excessive formation. Meanwhile, TGF‐β1 inhibitors reversed the proteins expression trends of Col‐I, p‐Smad2, p‐Smad3, α‐SMA, vimentin, fibronectin, and E‐cadherin. These observations suggested that EMT occurrence via TGF‐β1/Smads pathway might play an important role in the collagen excessive formation induced by nano NiO in A549 cells.

中文翻译：

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纳米氧化镍通过转化生长因子β1/smads信号通路促进A549细胞上皮间质转化

我们之前的研究表明，纳米氧化镍 (NiO) 诱导大鼠肺纤维化和 A549 细胞中胶原蛋白过度形成，其机制与转化生长因子 β1 (TGF-β1) 分泌增加有关。然而，目前尚不清楚 TGF-β1 在胶原蛋白过度形成中的作用。在这里，我们发现纳米 NiO 可以通过 A549 细胞中的 TGF-β1/Smads 途径直接促进上皮间质转化（EMT）。首先，根据甲基噻唑四唑分析，纳米 NiO 诱导的细胞毒性具有剂量和时间依赖性。其次，纳米 NiO 导致 I 型胶原（Col-I）、TGF-β1、p-Smad2、p-Smad3、α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、波形蛋白和纤连蛋白的含量增加，表明 Smads 通路激活和 EMT 发生。第三，为了验证 TGF-β1 是否激活 Smads 信号通路和 EMT 的发生，将 A549 细胞暴露于纳米 NiO 和 TGF-β1 抑制剂（10 μM SB431542）。结果表明，TGF-β1抑制剂减轻了纳米NiO诱导的细胞毒性和Col-I过度形成。同时，TGF-β1 抑制剂逆转了 Col-I、p-Smad2、p-Smad3、α-SMA、波形蛋白、纤连蛋白和 E-钙粘蛋白的蛋白质表达趋势。这些观察结果表明，通过 TGF-β1/Smads 途径发生的 EMT 可能在 A549 细胞中纳米 NiO 诱导的胶原蛋白过度形成中起重要作用。TGF-β1 抑制剂逆转了 Col-I、p-Smad2、p-Smad3、α-SMA、波形蛋白、纤连蛋白和 E-钙粘蛋白的蛋白质表达趋势。这些观察结果表明，通过 TGF-β1/Smads 途径发生的 EMT 可能在 A549 细胞中纳米 NiO 诱导的胶原蛋白过度形成中起重要作用。TGF-β1 抑制剂逆转了 Col-I、p-Smad2、p-Smad3、α-SMA、波形蛋白、纤连蛋白和 E-钙粘蛋白的蛋白质表达趋势。这些观察结果表明，通过 TGF-β1/Smads 途径发生的 EMT 可能在 A549 细胞中纳米 NiO 诱导的胶原蛋白过度形成中起重要作用。