自噬在病毒感染加速COPD发病进程中的作用及其相关机制的实验研究

COPD患者下呼吸道长期存在病毒等微生物的隐性感染可使CD8+T细胞（CD8+T）持续活化，释放毒性颗粒和炎性介质，导致气道组织反复损伤、修复。自噬是细胞通过溶酶体降解衰老细胞器、代谢产物以及入侵物质的一种分解代谢过程，是细胞的一种自我保护机制,与COPD的发病关系十分密切。最近，English L等在《Nature Immunology》上报道，病毒可促进巨噬细胞自噬事件的发生，使其 MHCⅠ表达增高、抗原递呈能力增强，进而诱导CD8+T的活化。因此，我们推测病毒可能通过该途径参与COPD的发病。本课题拟运用腺病毒感染小鼠后烟雾暴露构建小鼠COPD模型以及腺病毒感染气道上皮细胞（AECs）等体外培养体系，探讨病毒能否通过促进AECs的自噬而诱导CD8+T的活化、该事件在烟雾暴露小鼠COPD发病中的作用，以期为COPD的发病机制的研究提供新的认识。

本研究以 COPD 小鼠模型、小鼠气道上皮细胞为研究对象，结合体外细胞共培养、基因敲除等实验技术以期阐述自噬在 COPD 进展及腺病毒加重 COPD进展过程中的作用。结果发现，1. 将感染MAV-1和对照组的C57BL/6J小鼠原代气道上皮细胞（AECs）加入不同浓度的香烟烟雾提取物（cigrarette-smoke extract，CSE）干预，LC3B表达升高，p62 表达量减少，Atg5、Beclin1蛋白水平增加，并且这种作用在一定范围内呈浓度和时间依赖；继之与小鼠脾脏CD8+T细胞共培养，CD8+T细胞IFN-γ的分泌量及穿孔素的释放量在CSE或CSE与病毒的刺激下有所增加，而在经过自噬抑制剂3-MA和CQ预处理后降低，而加入自噬刺激剂Rapamycin干预，则可使CD8+T细胞分泌IFN-γ、穿孔素水平增高；2. 经过长期香烟烟雾暴露构建的COPD模型小鼠肺组织中CD8+T 细胞数量增加，且IFN-γ的分泌量及穿孔素的释放量也具有上升趋势，而肺组织中 LC3B的表达量增加，p62表达量减少，Atg5、Beclin1蛋白水平升高，而用MAV-1感染COPD小鼠则发现自噬相关蛋白水平进一步升高；采用MAV-1感染Atg7 KO小鼠和对照组小鼠并建立COPD模型，发现Atg7 KO组BALF中炎症细胞数量较对照组降低，并观察到Atg7 KO组的肺组织病理切片肺气肿程度较对照组减轻，而分离小鼠AECs，通过western blot法检测到Atg7 KO组较对照组肺组织中LC3B、Beclin1蛋白水平下降；3.分离Atg7 KO小鼠和对照组小鼠AECs，用CSE+MAV-1处理后将其CD8+T细胞共培养，发现Atg7 KO组较对照组IFN-γ、穿孔素的分泌减少。由此，我们证实在COPD发病过程中，腺病毒在可以通过促进 AECs 的自噬而诱导 CD8+T 的活化，该研究为 COPD 的发病机制提供全新的认识。