PPARγ激动剂抑制哮喘气道重塑平滑肌增殖的分子机制

G蛋白偶联受体（GPCRs）介导的气道平滑肌细胞（ASMCs）增殖是哮喘气道重塑的关键环节，过氧化物酶增殖激活受体γ（PPARγ）激动剂对GPCRs通路调节的分子机制尚不清楚。本研究将以原代分离培养ASMCs及哮喘气道重塑动物模型为基础，应用质粒转染、siRNA 沉默技术和基因工程技术干预培养ASMCs和气道重塑动物模型G蛋白信号调节蛋白4（RGS4）表达，采用免疫印迹、免疫共沉淀法检测与Gαq结合的RGS4蛋白，Brdu掺入法检测细胞增殖，验证如下假设（1）激活PPARγ将上调ASMCs的RGS4表达；（2）RGS4与Gαq-GTP结合，加速Gαq-GTP水解，负向调控α-凝血酶激活GPCRs/Gαq信号通路诱导的ASMCs增殖；（3）罗格列酮作为已知的PPARγ激动剂，将通过上调RGS4表达抑制GPCRs介导的哮喘气道重塑和平滑肌增殖。研究将为哮喘气道重塑的靶向治疗提供新的理论依据。

支气管哮喘是气道慢性炎症性疾病，反复发作可导致气道重塑，上皮下纤维化、粘液分泌增加、胶原沉着、平滑肌增殖是其主要病理改变。G蛋白偶联受体（GPCRs）是哮喘发作过程中多种炎症介质的效应受体，其介导的下游炎症及增殖信号通路的激活是哮喘气道重塑的主要形成机制之一，有研究提示过氧化物酶增殖激活受体γ（PPARγ）激动剂对GPCRs信号通路可能存在某种调节作用。基于上述理论基础，本项目主要研究结果如下：（1）PPARγ激动剂对哮喘气道变应性炎症反应及气道重塑过程具有负向调控作用，该作用可能主要与调控气道局部炎症介质、细胞因子的分泌有关，而与体液免疫中免疫球蛋白的产生调节关系不甚密切；（2）实验观察了PPARγ激动剂对哮喘模型中G蛋白信号调节蛋白（RGS）亚型表达的影响，寻找出与哮喘气道炎症及细胞增殖关系最为密切的RGS蛋白亚型RGS4和RGS5，其中RGS4的表达水平与哮喘的关系较RGS5更为密切；（3）采用酶消化法原代分离培养了人气道平滑肌细胞，分别采用Thrombin以及PPARγ激动剂处理细胞，观察不同处理条件下细胞增殖速度、细胞增殖周期变化以及增殖程度的差异。并采用RGS4 SiRNA转染干预RGS4在平滑肌细胞内的表达，再次观察上述处理后细胞增殖情况的变化。结果显示RGS4基因沉默使得PPARγ激动剂对气道平滑肌细胞增殖的负向调控作用减弱。（4）PPARγ激动剂可能通过抑制ERK1/2/MAPK信号通路抑制气道平滑肌细胞增殖，RGS4基因沉默使得PPARγ对上述信号通路的抑制作用减弱。（5）PPARγ激动剂可通过抑制气道成纤维细胞JAK/STAT6信号通路介导的PDGF的产生，进而抑制ERK1/2 MAPK信号通路介导的气道胶原沉着。基于上述结果，本研究提示PPARγ激动剂对哮喘气道炎症及重塑具有抑制作用，该作用可能与细胞RGS蛋白表达上调有关，研究结果将为支气管哮喘气道重塑的靶向治疗提供理论依据。