中性粒细胞外诱捕网在中性粒细胞为主型哮喘发病中的作用及其机制

Neutrophil Extracellular Traps (NETs) is a new form of activated neutrophil recently discovered. Previous study found that NETs was significantly higher in sputum of asthmatic patients, and demonstrated its regulation effect to T help cells through cytokines. The Neutrophil-dominated Asthma (NA) is the most important part of the steroid-resistant asthma, and it is characterized of neutrophil infiltration. Therefore, we hypothesized that NETs may play a crucial role in the pathogenesis of NA through regulating Th cells balance. The project intends to build the NA model; in addition to blocking NETs formation by knockout some genes; remove or not to remove the macrophages and other methods to observe whether there NETs was generated in NA, its influence on NA and steroid resistance. To further explore whether NETs is to play a role in the pathogenesis of NA through NETs - macrophages - Th17 axis. In short, we want to elucidate the role of NETs in NA and Th cell differentiation regulation, and explore the new mechanisms of NA pathogenesis.

中性粒细胞外诱捕网（NETs）是新近发现的新的中性粒细胞效应形式，前期研究发现 NETs 在哮喘患者诱导痰中显著增高，并在很多研究中展现了其通过细胞因子调控 Th 细胞分化的能力。而中性粒细胞为主型哮喘（NA）作为激素抵抗型哮喘中最为重要的组成部分，其发病过程中表现出以中性粒细胞浸润为主的现象。因此我们推测，NETs 可能通过调控 Th 细胞的平衡在 NA 发病过程中发挥重要作用。 本项目拟通过构建 NA 模型，通过基因敲除阻断 NETs 生成，观察 NA 中是否有 NETs 生成，其对 NA 有何影响，对 NA 的激素抵抗是否有作用。并进一步探讨 NETs 是否是通过 NETs—巨噬细胞—Th17 细胞轴在 NA的发病机制中发挥作用。据此阐明 NETs 在 NA 发病过程中通过 NETs—巨噬细胞—Th17 细胞轴调控 Th 细胞分化平衡，为 NA 的发病探索新的机制。

哮喘是一种复杂的气道炎症性疾病，可以按炎症细胞浸润类型分为嗜酸性粒细胞性哮喘、中性粒细胞性哮喘、混合粒细胞性哮喘和寡粒细胞性哮喘等四种类型。其中，中心粒细胞性哮喘以中性粒细胞性炎症为主，临床上此类哮喘患者往往有更严重的临床症状，且对糖皮质激素不敏感。中性粒细胞外诱捕网（NETs）是近年来中性粒细胞参与免疫反应的作用形式，其如何参与中性粒细胞性哮喘的发病尚不明确。我们通过LPS和OVA共同激发，OVA致敏建立中性粒细胞性哮喘小鼠模型，并使用DNA酶对小鼠进行干预，我们通过免疫荧光、PicoGreen、HE和PAS染色、气道阻力测定等发现，中性粒细胞性哮喘发病过程中有NETs生成， 且其有促炎、促粘液分泌的作用。而后，我们通过对中性粒细胞性哮喘小鼠使用IL-1β中和抗体和巨噬细胞清除剂干预，并在体外提取NETs并使用其干预巨噬细胞，通过免疫荧光、PicoGreen、HE和PAS染色、气道阻力测定和ELISA等发现，NETs能够作用于巨噬细胞，并使其分泌IL-1β、IL-6、IL-17和TNF-α等炎症因子，介导气道炎症的发生，促进中性粒细胞的聚集和浸润。最后，我们通过对中性粒细胞性哮喘小鼠模型进行Ac-YVAD-cho、MCC950等干预，在体外使用NETs干预巨噬细胞的同时使用Ac-YVAD-cho、MCC950等干预，我们发现，NETs能通过NLRP3/caspase-1/IL-1β信号通路，促进巨噬细胞分泌IL-1β、IL-6等炎症因子的释放，加重中性粒细胞性炎症。因此，针对NETs或者NLRP3/caspase-1/IL-1β信号通路的治疗，可能在临床上有效改善中性粒细胞性哮喘患者的临床症状。