多聚左旋精氨酸引起气道上皮细胞表达炎症介质的传导通路研究

哮喘发作的主要效应细胞是嗜酸性粒细胞，而嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（ECP）是其主要效应成分，可引起局部组织损伤，激发气道高反应等多种生物学效应。但是，引起气道高反应的信号传导通路目前尚不清楚。我们前期研究中，采用ECP代表性物质多聚左旋精氨酸（PLA）结合LPS共同作用于气道上皮细胞，发现PLA促进气道上皮细胞IL-6、IL-8等分泌。最近研究表明该效应可能与ERK1/2和p38 MAPK信号传导通路激活有关。因此我们推测：由于PLA异常激活支气管上皮细胞ERK1/2和（或）p38 MAPK信号传导通路，增强炎症介质和趋化因子Eotaxin的分泌，促进炎症反应、细胞凋亡等多种生物学效应。本项目通过PLA联合LPS处理气道上皮细胞，在细胞水平拟探索PLA通过ERK1/2和（或）p38 MAPK信号传导通路参与哮喘发作的分子机制，为临床治疗或缓解哮喘发作寻找药物靶点提供依据。

嗜酸性粒细胞是支气管哮喘的主要效应细胞，嗜酸性粒细胞分泌的多聚左旋精氨酸(Poly-L-arginine, PLA)刺激细胞，引起局部组织损伤，激发气道高反应，但其引起气道高反应的信号转导途径和机制尚不清楚。我们的前期工作研究发现PLA调控气道上皮细胞炎症介质的表达, 国内外多项研究显示p38 MAPK是细胞内重要的信号传递者，参与了对多种炎症细胞因子和多种类型的细胞应激信号的传导，在哮喘的发生和发展过程中有着重要作用；但PLA是否引起Eos趋化、促进Eotaxin表达，促使气道上皮细胞凋亡,这种作用是否通过ERK1/2、p38 MAPK信号通路发挥尚不清楚。我们应用免疫细胞化学、荧光定量PCR、ELISA、Western Blot等实验方法，研究发现：1.一定浓度左旋精氨酸可抑制NCI-H292细胞IL-6和IL-8的释放，可能通过降低IL-6和IL-8转录活性引起；2.PLA促进LPS诱导NCI-H292细胞IL-6、IL-8、Eotaxin的表达，肝素可抑制其表达，但对IL-13的表达没有影响。3. p38/MAPK阻断剂SB203580能显著性抑制PLA诱导的p38 /MAPK磷酸化水平；5μg/ml的PLA诱导的NCI-H292细胞IL-6、IL-8mRNA表达水平增加及蛋白表达水平增加均可被p38/MAPK阻断剂SB203580明显抑制。4. Eotaxin是参与咳嗽变异性哮喘炎症反应的重要因子，肺功能小气道的改变对于早期诊断咳嗽变异性哮喘具有一定意义；结论：PLA可能通过 p38 /MAPK 信号通路刺激气道上皮细胞分泌 IL-6、IL-8。这些研究结果与前期工作研究相互补充，进一步阐释多聚左旋精氨酸引起气道高反应的信号转导途径和机制，为减轻气道炎症和治疗支气管哮喘提供新的思路。本课题共培养硕士6名，发表论文9篇。