PPAR γ对变应性鼻炎中肥大细胞功能的作用机制研究

Mast cells are considered to play a central role in the effective stage of allergic rhinitis. Effective control on mast cells can inhibit the occurrence and development of allergic rhinitis. Beyond promoting adipose cell differentiation and sensitizing insulin, in our previous study, PPAR γ agonist attenuated the nasal allergic symptoms in a murine model of allergic rhinitis, inhibited eosinophils infiltration into the nasal mucosa induced upon ovalbumin, reduced the antigen specific IgE expression in serum and decreased the levels of Th1 and Th2 cytokines in nasal cavity lavage fluid. However, the intracellular signals downstream from PPAR γ are poorly understood. The maturity of mast cells is closely related with its function. Recent studies have shown that class IA phosphatidylinositol-3-kinases (PI3Ks) signaling pathway involves in the function regulation of mast cells. We hypothesize that PPAR γ activation regulates the mast cells physiological function via PI3K signaling pathway, so as to improve the allergic inflammation in allergic rhinitis. In this study, we will observe the regulative effect of PPAR γ activation on cell growth, proliferation, differentiation, cell cycle and apoptosis of mast cells, detect the activity of downstream molecules of PI3K, and explore the molecular mechanism by which PPAR γagonists suppress allergic rhinitis. This study aims to clarify the pathogenesis of allergic rhinitis and look for new therapeutic targets for the possible intervention.

肥大细胞活化是变应性鼻炎发病效应阶段的中心环节，对肥大细胞进行有效调控可抑制变应性鼻炎的发生发展。过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAR γ）激动剂除具有促进脂肪细胞分化和增敏胰岛素作用外，前期研究还发现其能有效缓解变应性鼻炎小鼠鼻过敏症状，抑制鼻黏膜嗜酸性粒细胞浸润，降低小鼠血清抗原特异性IgE表达和鼻腔灌洗液中炎性细胞因子水平，但其调节机制尚不清楚。磷脂酰肌醇3-激酶（PI3Ks）通路参与肥大细胞功能调节。因此推测，PPAR γ活化通过影响PI3K信号通路活性调控肥大细胞生理功能，从而抑制变应性鼻炎的炎症反应。本课题拟通过体内外实验观察PPAR γ活化对肥大细胞生长、增殖、分化、细胞周期及凋亡的调节作用，检测PPARγ活化对PI3K下游成员活性的影响，从而探讨PPARγ配体在治疗变应性鼻炎中的分子机制。本课题旨在阐明变应性鼻炎的发病机制并为可能的干预方案寻找靶点。

变应性鼻炎（AR）是一种耳鼻咽喉科常见病，其发病机制尚未完全阐明。肥大细胞活化是AR发病效应阶段的中心环节，对肥大细胞进行有效调控可抑制AR的发生发展。过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）在调节免疫应答中发挥重要作用，并且CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞（Tregs）也参与变应性气道炎症的调控。研究表明PPARγ活化能够促进脾脏树突状细胞合成和分泌维甲酸，进而诱导Tregs扩增。PPARγ在AR中的治疗作用及对肥大细胞的调节机制尚不清楚。本项目研究发现：（1）经卵清蛋白（OVA）致敏和激发，AR组小鼠喷嚏和搔鼻频率明显高于对照组，经PIO及地塞米松治疗后，喷嚏和搔鼻频率显著下降，与AR组相比差异有统计学意义。（2）AR组小鼠鼻黏膜纤毛柱状上皮连续性破坏，纤毛脱落，黏膜下大量炎症细胞浸润，腺体明显增生；PIO治疗后鼻黏膜炎症细胞浸润明显减少，鼻黏膜上皮破坏减轻，纤毛柱状细胞恢复到正常形态。（3）PIO及地塞米松治疗组小鼠脾脏单个核细胞的Foxp3 mRNA表达均高于AR组和对照组。PIO治疗能明显抑制GATA-3 mRNA表达水平，但对T-bet mRNA表达无明显影响。（4）AR组小鼠脾脏CD4+Foxp3+T细胞含量低于对照组。PIO治疗后小鼠脾脏CD4+Foxp3+T细胞含量均显著高于对照组。（5）CD4+CD62L+T细胞体外培养体系中加入PIO可上调CD4+Foxp3+T细胞含量；经PPARγ抑制剂 GW9662预处理后CD4+Foxp3+T细胞含量明显减少，差异具有统计学意义。（6）PIO能够抑制骨髓来源肥大细胞表面分子CD117和FcεRI α的表达，从而抑制肥大细胞成熟。（7）PIO抑制骨髓来源肥大细胞增殖，同时促进凋亡。（8）PIO抑制肥大细胞脱颗粒及释放β-hexosaminidase能力。（9）PIO抑制肥大细胞MCP-6 mRNAs表达，促进PPAR γ mRNAs表达。研究结果表明，PPARγ配体可能通过体内扩增Tregs发挥治疗AR作用，其效应与地塞米松相同。同时，PPARγ活化通过促进细胞凋亡，抑制肥大细胞成熟、分化及脱颗粒作用影响肥大细胞功能，从而减弱肥大细胞在AR发病中的“总阀门”作用。本项目研究结果为阐明AR发病机制提供理论依据，为AR的治疗提供新靶点。