ANP/cGMP/PKG信号调控气道上皮-间质转化及其在哮喘气道重塑中的作用研究

Airway remodeling plays an important role in the development of refractory asthma. Previous studies have confirmed that epithelial-mesenchymal transition (EMT) induced by TGF-β1 signaling can participate in airway remodeling via influencing the generation of myofibroblast and followed the fibrosis of subepithelial,etc. And at present,this is a hotspot to study the pathogenesis of refractory asthma.In our preliminary study, we confirmed ANP/cGMP/PKG signaling (ANP-atrial natriuretic peptide) is implicated in asthma but the mechanism is unknown.And moreover, ANP could suppress the EMT of human bronchial epithelial cells induced by TGF-β1. So we speculate ANP/cGMP/PKG signaling may attenuate the airway remodeling because of its reducing the source of myofibroblast which is dependent on its inhibitory effects on EMT. In this study, the airway epithelial cells and asthmatic mouse model with airway remodeling will be firstly used to explore the effects and molecular mechanism of ANP/cGMP/PKG signaling on EMT based on the analyses in mRNA,protein,cell and the whole,and furthermore the extent of airway remodeling in asthma will be evaluated, in which the cell transfection technology and some other effective methods will be performed. Hopefully, we would give an insight to the pathogenesis of refractory asthma and develop a potential therapeutic target for it.

气道重塑是难治性哮喘发生的重要原因。研究表明TGF-β1通过诱导上皮-间质转化（EMT）而促进肌成纤维细胞生成，介导上皮下纤维化等，从而参与气道重塑。而其调控机制研究是目前难治性哮喘发病机制研究中的重要领域。我们前期证实ANP/cGMP/PKG信号（心房利钠肽）参与哮喘发病，但作用机制不清楚；体外预实验发现ANP可抑制TGF-β1诱导的人支气管EMT发生。因此，我们推测ANP/cGMP/PKG信号可能通过抑制气道EMT而减少肌成纤维细胞的来源，发挥抗纤维化作用，从而延缓或减轻气道重塑。本研究拟以气道上皮细胞及哮喘小鼠气道重塑模型为研究对象，利用组织细胞纯化培养、细胞转染等手段，结合mRNA、蛋白、细胞及整体水平分析，首次探讨ANP/cGMP/PKG信号调控气道EMT作用及其机制，明确其是否通过抑制气道EMT而具有抗哮喘气道重塑效应，为阐明难治性哮喘发病机制及开辟新的治疗途径提供理论依据。

气道重塑是难治性哮喘发生的重要原因。研究表明TGF-β1通过诱导上皮-间质转化（EMT）而促进肌成纤维细胞生成，介导上皮下纤维化等，从而参与气道重塑。故阐明其调控机制是目前难治性哮喘发病机制研究中的重要领域，具有重要意义。我们前期研究已经证实ANP/cGMP/PKG信号（心房利钠肽）参与哮喘发病，但作用机制不清楚；体外预实验也发现ANP可抑制TGF-β1诱导的人支气管上皮EMT发生。因此，本项研究通过以气道上皮细胞及哮喘小鼠气道重塑模型为研究对象，利用组织细胞纯化培养、细胞转染等手段，结合mRNA、蛋白、细胞及整体水平分析，从体内、体外实验首次探讨并证实了：①体外/细胞实验结果表明ANP/cGMP/PKG信号可通过调控TGF-β1/Smad3信号的转导而抑制气道上皮-间质转化过程；②体内/动物实验数据提示ANP/cGMP/PKG信号通过影响TGF-β1/Smad3信号的转导而抑制哮喘小鼠气道上皮-间质转化过程，而外源性ANP展示出可缓解哮喘小鼠气道上皮-间质转化程度从而发挥减轻哮喘动物模型的气道重塑的作用。因此，本项目研究数据表明ANP/cGMP/PKG信号可调控气道EMT作用，而影响TGF-β1/Smad3信号转导是其作用机制之一；并提示给予外源性ANP可能具有抗哮喘气道重塑效应，这与立项假说一致，也为进一步阐明难治性哮喘发病机制及开辟新的治疗途径提供了理论依据，具有重要科学意义。