COPD气道黏液高分泌的CFTR调控机制及全真一气汤对其影响研究

Airway mucus hypersecretion is one of the basic characteristics of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), a chloride channel protein, is closely related to water metabolism, whose reduction or loss of the function would result in the thickening of the airway mucus, and the absence or weakening of the anti-inflammatory function, which are related to the pathogenesis of COPD. The clinical effects of quanzhenyiqi Decoction on the treatment of COPD is significant, but the specific mechanism is not clear. One hypothesis is that the treatment effect is the result of CFTR regulation on airway mucus hypersecretion. To figure out the regulatory mechanism of QuanzhenYiqi decoction on airway mucus hypersecretion, and its response induced by QuanzhenYiqi decoction, our research group plans to do the following studies: ① Test the airway mucus secretion, inflammatory factors and the pathological changes of lung tissue by establishing COPD model of airway mucus hypersecretion combining fumigation with LPS infusion.② Detect the inflammatory injury induced by cigarette extract and the changed characteristics of CFTR by establishing human airway epithelial cell model. ③ Study the effects of QuanzhenYiqi decoction and its polysaccharide on the regulation of CFTR of COPD mucus hypersecretion, as well as figure out the mechanism of eliminating the source of phlegm through QuanzhenYiqi decoction.

气道黏液高分泌是慢性阻塞性肺疾病（COPD）的基本特点之一。囊性纤维化跨膜传导调节体（CFTR）为一种氯离子通道蛋白，与水液代谢具有密切关系，其功能缺失或下调，导致抗炎功能缺失或减弱、气道黏液变稠，与COPD的发病相关。全真一气汤临床上用于治疗COPD效果显著，但具体机制尚不明确，可能是通过CFTR调控气道黏液高分泌而起到治疗作用。为明确CFTR对COPD气道黏液高分泌的调控机制及全真一气汤对其影响机理，本项目拟应用①熏烟联合LPS滴注建立COPD气道黏液高分泌模型，检测其气道黏液分泌、炎性因子、肺组织病理改变；②建立人气道上皮细胞模型，检测香烟提取物诱导的炎性损伤、CFTR的变化特点；③研究全真一气汤及其多糖对COPD黏液高分泌的CFTR调控作用，明确全真一气汤从源头上杜绝生痰之源的实质内涵。

背景：慢性阻塞性肺病（COPD）是一组以气流受限为特征的慢性呼吸系统疾病，气流受限不完全可逆且成进行性发展，常由吸入有害气体或颗粒物引起。气道黏液高分泌是COPD的一种病理表现，其与患者的住院率和发作频率息息相关，严重影响患者的生存率和生活质量，被认为是独立的危险因素。全真一气汤临床上可用于治疗COPD急性发作期或缓解期，对于减少咳痰改善患者肺功能有很好的作用，中医上讲本方中未有祛痰化痰的中药，其减少痰液的作用机制值得深入研究。.研究内容：全真一气汤及其多糖治疗COPD气道黏液高分泌的作用机制研究；五味子活性成分对香烟烟雾提取物和脂多糖诱导的肺上皮细胞干预作用研究.关键数据：与COPD模型组相比，全真一气汤及其多糖可以改善肺功能的下降， 50毫秒率（FEV50/FVC）、动态顺应性（Cydn）有所升高（P<0.05），功能残气量（FRC）、气道阻力（RI）、静态顺应性（Cchord）有所降低（P<0.05）。肺组织病理中，模型组代偿性肺气肿形成，大量炎症细胞浸润，平均肺泡间隔增大，气道上皮表达大量的黏液，而各给药组中肺气肿减轻，炎症细胞浸润减少，气道上皮黏液表达减少，差异均有统计学意义。与模型组相比，各给药组的肺泡灌洗液中白细胞介素6（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素13（IL-13）等炎症因子不同程度的减少。全真一气汤水煎液低、高剂量组的基质金属蛋白酶MMP-9、MMP-12的蛋白及mRNA表达均减少（P<0.05），黏蛋白Muc5ac、Muc5b和囊性纤维化跨膜转导调节体（CFTR）表达均减少（P<0.05）。五味子甲素、五味子乙素作为中药五味子的主要活性成分，可以抑制香烟烟雾提取物联合LPS刺激A549细胞引起的过度增殖，并通过NF-κb信号通路下调MDA、IL-8、HO-1、COX-2的表达,上调SOD、GSH的表达发挥抗炎、抗氧化作用。.科学意义：本研究中的全真一气汤为固本方，研究其在抑制COPD气道黏液高分泌的作用机制，可以从“杜绝生痰之源”的角度，为全真一气汤抑制COPD气道黏液高分的临床运用提供实验基础。