VDR-TSLP-ERK信号通路在1,25(OH)2D3调控哮喘“耐受性上皮表型”关键分子E-cadherin中的作用

E-cadherin has been considered as a molecular switch to regulate the balance between airway epithelium tolerance and proinflammatory phenotype ,involving in regulating airway inflammation. We have demonstrated that the active vitamin D（1,25(OH)2D3）could significantly improve the airway epithelial barrier functionas well as inhibit the abnormal expression and distribution of the E-cadherin and extracellular signal-regulated kinase (ERK) phosphorylation caused by house dust mites (HDM) and toluene diisocyanate (TDI). Moreover,we also found that 1,25(OH)2D3 could dramaticlly increase TSLP expression. However, whether the protective effect of 1,25(OH)2D3 on epitheim functions is due to the upregulation of TSLP remains unresolved? To address these critical issues, our preliminary datas howed that, low concentrations of TSLP could enhancethe normal epithelial barrier function.Also, TSLP reduced HDM-induced airway epithelial barrier injury and markedly increased the expression of E-cadherin. This project is intended to investigate the barrier protective effects of 1,25(OH)2D3, focusing on vitamin D receptor（VDR）-TSLP-ERK pathway by using airway VDR knock-out mice,siRNA and other methods, which may provide new insights on therapy with vitamin D for prevention and treatment of asthma and targetting the key molecule of tolerogenic epithelial phenotype E-cadherin.

E钙粘蛋白（E-cadherin）作为气道上皮耐受和促炎表型平衡的分子开关，参与调节哮喘气道炎症及屏障功能。我们已经证明活性维生素D（1,25(OH)2D3）可以保护气道上皮屏障，并抑制致敏原屋尘螨（HDM）、甲苯二异氰酸酯（TDI）引起的E-cadherin破坏和ERK磷酸化。也发现活性维生素D可以显著上调TSLP表达，那么TSLP是否介导了活性维生素D的屏障保护作用？进一步预实验显示，低浓度TSLP即可保护正常气道上皮屏障功能，也可显著减少HDM致气道上皮屏障损伤和E-cadherin的破坏。本项目拟采用小鼠气道VDR基因敲除、siRNA等方法，从体内外阐明活性维生素D通过VDR-TSLP-ERK途径对哮喘气道上皮"耐受性上皮表型"E-cadherin的影响及可能的分子机制，为确立维生素D作为哮喘防治新靶标提供科学依据。

全球哮喘约计3亿，20－60%哮喘病人未有效控制，已然成为一个严重的公共卫生问题。然而哮喘存在多种临床和炎症表型，其确切的发病机制仍不清楚，临床评估指标有限，现有药物激素不能抑制哮喘病理进程。气道上皮作为抵御外界环境的第一道防线，近年来逐渐认识到其在哮喘炎症启动和维持中扮演非常重要的角色。因此进一步阐明哮喘气道上皮损伤及修复机制及寻找哮喘管理有效的生物靶标是哮喘研究的重要科学问题。本项目通过基础结合临床的研究模式，获得以下创新成果：.1. 在前期观察到维生素D在多数哮喘病人缺乏这一临床特征的基础上，发现维生素D可通过保护屋尘螨、香烟提取物及TDI引起的气道上皮屏障破坏，减轻哮喘炎症过程，其机制与降低ERK磷酸化、增加短链TSLP表达及修复E钙粘蛋白有关.2. 围绕HMGB1/RAGE轴参与哮喘发病和机制开展深入研究；在发现HMGB1参与哮喘发病，与哮喘严重度及中性粒细胞炎症密切相关，在哮喘和慢阻肺具有鉴别意义的发现基础上，进一步在哮喘模型和细胞模型中揭示HMGB1活化气道上皮RAGE/ β-catenin轴，损坏上皮屏障，启动哮喘气道炎症。.3. 通过系统聚类分析，首次发现一类具有系统炎症的更为严重的哮喘表型。.本系列研究在本领域国际知名期刊Allergy，Br J Pharmacol，Clin Exp Allergy等为代表SCI杂志发表论文10篇。本成果主要发现及结论多次被国际知名实验室引证和正面评价，成果也被纳入中国哮喘防治指南。被Lancet Respir Med，Eur Respir J，JACI，Pharmacol Ther，Throax，AJRCCM等一流杂志引用100余次。.本研究成果具有重要的科学意义及潜在应用价值，写入中国哮喘指南，为哮喘评估及研发新的哮喘药提供科学依据。（支气管哮喘防治指南(2016年版)，中华结核和呼吸杂志，2016年9月第39卷9期，评价方法（二），第6点）。并且，从气道屏障功能上解释维生素D对哮喘防治的作用。因此，具有重要的科学意义及潜在应用价值，为哮喘评估及研发新的哮喘药提供科学依据。