基于“肺主皮毛”理论从TGF-β1/Smads通路调控气道EMT探讨穴位贴敷改善哮喘气道重塑的作用机制

Airway remodeling is one of the main pathological foundations of asthma. Airway EMT is the focus of the research on the pathogenesis of asthmatic airway remodeling. Acupoint application based on the theory of "Lung Governing Skin and Hair" is a traditional Chinese medicine external treatment method, which has unique advantages for improving asthma airway remodeling. Our previous clinical studies have shown that acupoint application could effectively reduce the number of attacks, enhance pulmonary function and improve airway remodeling in asthma patients. Previous basic study confirmed that acupoint application could improve airway remodeling in asthmatic mouse. This project will establish a mouse model of chronic asthma. It will take the classic approach of airway remodeling (TGF-β1/Smads pathway to induce airway EMT) as the research goal. To study the effect of acupoint application on TGF-β1/Smads pathway and airway EMT comprehensively, clarify its mechanism of improving airway remodeling, and provide experimental basis for interpreting the theory of "Lung Governing Skin and Hair", it will use pulmonary function, airway morphology, molecular biology and other detection techniques. It will also use acupoint application mouse serum for in vitro cell culture experiments. At the same time, by observing the influence of acupoint application on TGF-β1/Smads pathway and airway EMT, the maintenance time of the effect will be discussed, which may provide a scientific basis for the clinical use of acupoint application.

气道重塑是哮喘的主要病理基础之一，气道EMT是研究哮喘气道重塑发病机制的焦点。基于“肺主皮毛”理论指导下的穴位贴敷是中医传统外治疗法，对于改善哮喘气道重塑具有独特优势，我们前期临床研究显示穴位贴敷能减少患者哮喘发作次数，提高患者肺功能，并改善气道重塑，前期基础预实验证实穴位贴敷可改善哮喘小鼠的气道重塑。本项目将以气道重塑经典途径（TGF-β1/Smads通路诱导气道EMT）为研究目标，通过建立慢性哮喘小鼠模型，采用肺功能、气道形态学、分子生物学等检测技术，并利用穴位贴敷小鼠血清进行体外细胞培养实验，综合研究穴位贴敷对TGF-β1/Smads通路及气道EMT的影响，阐明其改善气道重塑的作用机制，为诠释“肺主皮毛”理论提供实验依据。同时通过观察穴位贴敷不同时间点对TGF-β1/Smads通路及气道EMT的影响，探讨其效应的维持时间，为穴位贴敷临床运用提供科学依据。

哮喘呈现出高发趋势，目前临床药物主要有β2受体激动剂等，能较好地控制症状，但不能解决哮喘反复发作的问题。因此中医药治疗哮喘引起了广泛关注。基于“肺主皮毛”理论指导下的穴位贴敷是中医传统外治疗法，对于改善哮喘具有减少复发的独特优势。前期临床研究显示穴位贴敷能减少患者哮喘发作次数，改善患者肺功能，但机制尚待阐明。本课题通过研究穴位贴敷治疗哮喘效应及对哮喘气道重塑的影响，初步探讨穴位贴敷治疗哮喘的作用机制，具体研究内容如下：.1.穴位贴敷对哮喘模型小鼠的影响.利用屋尘螨（HDM）构建小鼠慢性哮喘模型，穴位贴敷治疗结束（发作期）以及治疗结束后14天（缓解期）取材，结果显示，穴位贴敷能缓解哮喘小鼠的气道高反应性，抑制气道炎症以及改善上皮EMT。哮喘小鼠肺组织气道平滑肌增厚减少，气道炎症病理评分降低，气道周围胶原纤维的生成减少，N-Cad和a-SMA表达降低，E-Cad表达升高。提示穴位贴敷能缓解哮喘小鼠的气道高反应性，抑制气道炎症以及改善上皮EMT。.2.穴位贴敷对相关细胞因子的影响.基于上述取材的样本，检测支气管肺泡灌洗液（BALF）与肺组织以及外周血、皮肤组织中IFN-γ 、TGF-β1等细胞因子的分泌水平，HE染色评价小鼠皮肤炎症状态，结果显示，穴位贴敷能降低小鼠肺和BALF中TGF-β1的分泌水平，同时引起贴敷处皮肤炎症反应，促进皮肤、外周血和BALF中IFN-γ的水平。提示IFN-γ是穴位贴敷引起的重要变化，可能参与其治疗哮喘的机制。.3.IFN-γ对HDM诱导的HBE细胞的EMT的影响及机制研究.为了验证可能的机制，探究IFN-γ对HBE分泌TGF-β1水平及EMT的影响，并且探究IFN-γ对HBE细胞TGF-β1信号通路中p-Smad2/3的影响。HBE细胞EMT体外模型中加入IFN-γ能恢复其细胞中E-Cad的表达及降低N-Cad的表达，并降低TGF-β1诱导的HBE细胞内高表达的p-Smad2/3。提示IFN-γ可以缓解HDM联合TGF-β1所诱导的HBE细胞的EMT，机制与抑制p-Smad2/3蛋白的表达有关。.本项目研究结果为进一步阐释“肺主皮毛”经典理论及穴位贴敷的临床推广提供了科学的理论和实验依据。