自噬介导上皮屏障损伤在尘螨变应性鼻炎中的作用及机制研究

Allergic rhinitis is a disease with high incidence, low cure rate and unclear mechanism. Studies have shown that allergic rhinitis is associated with dysfunction of epithelial barrier. Our previous study indicated that nasal epithelial cells of dust mite-induced AR patients exposed to dust mite allergen Derp1 exhibited enhanced autophagic activity, along with decreased tight junction associated protein Occludin、ZO-1and Connexin 26 which could be inhibited by 3-MA, an autophagy inhibitor. Therefore, we infer that autophagy mediated epithelial barrier injury leading to the incidence of AR. With focus on autophagy, this study checked the autophagy level in NECs of AR patients; explored the effect and regulation mechanism of autophagy on nasal mucous epithelial barrier injury and nasal mucous inflammation in dust mite AR through cytologic study and mouse in vivo research; explore the role of cell autophagy in AR in the epithelial barrier integrity perspective with the measure of local autophagy regulation in NECs and intervention in allergic inflammation of nasal mucous. The purpose of this study is to explore the pathogenesis of AR and provide a reference for the establishment of a more effective treatment strategy.

变应性鼻炎患病率高，治愈率低，发病机制不明。研究显示变应性鼻炎的发生与上皮屏障功能障碍有关。我们的前期研究发现，尘螨变应性鼻炎患者鼻黏膜上皮细胞在尘螨变应原Derp1暴露下自噬活性增强，同时紧密连接相关蛋白Occludin、ZO-1和Connexin 26表达下调，这一现象可被自噬抑制剂3-MA阻断。因此，我们提出“自噬介导上皮细胞屏障损伤参与变应性鼻炎发病”这一假设，本课题以细胞自噬为研究靶点，检测变应性鼻炎患者的鼻黏膜上皮细胞中自噬水平；借助细胞学研究和小鼠体内试验探讨自噬对尘螨变应性鼻炎鼻黏膜上皮屏障损伤和鼻黏膜炎症的影响及其调控机制；通过局部调控鼻黏膜上皮细胞自噬，干预鼻黏膜变应性炎症，从上皮屏障完整性探讨细胞自噬在变应性鼻炎发病中的作用。为进一步探寻变应性鼻炎的发病机制、建立更为有效的治疗策略提供参考意见。

自噬在AR中的作用越来越受到重视，变应性鼻炎中也经常观察到上皮屏障受损。为探讨自噬在AR上皮屏障损伤中的作用以及相关的信号通路，我们首先用尘螨变应原（Derp1）处理人鼻上皮细胞系RPMI 2650，发现Derp1暴露使上皮细胞自噬增强，并促进屏障损伤。在机制研究中，我们发现变应原暴露可上调鼻黏膜上皮细胞中miR-125b的表达。我们用生物信息学工具对miR-125b的靶点进行预测，发现miR-125b能够结合FoxP3的3'UTR，抑制FoxP3表达逆转了miR-125b inhibitor对自噬的下调，而FoxP3过表达抑制了miR-125b mimics对LC3 II/I和Beclin-1表达的上调，这些结果表明miR-125b增强上皮细胞自噬可能是通过抑制FoxP3实现的。我们还发现经Derp1处理的鼻黏膜上皮细胞中CXCR4 mRNA和蛋白表达水平均显著增加，p-CXCR4水平也升高，表明变应原可增加CXCR4的表达和激活，提示CXCR4在变应原暴露调节miR-125b表达中起重要作用。我们使用AMD3100治疗转染miR-125b mimics或sh-FoxP3的上皮细胞，Western blot结果显示，与对照组相比，经AMD3100处理后，自噬相关蛋白（LC3 II/I和Beclin-1）的表达水平显著降低，转染miR-125b mimics或sh-FoxP3显著增加了LC3 II/I和Beclin-1的水平，这些结果表明CXCR4可能通过miR-125b和FoxP3调节自噬。同时AR大鼠模型的研究也证实了CXCR4/miR-125b/ FoxP3轴在AR中受损的上皮屏障中的作用。我们的研究显示CXCR4/miR-125b/FoxP3轴可能通过调节上皮细胞自噬和上皮屏障功能障碍参与AR的发病机制。