Epac-Rap1信号通路在脂多糖诱导肺损伤中的作用及槲皮素的保护机制研究

Epac is a new effector in the function of cAMP, whether the cAMP participates in the pathogenesis of ALI / ARDS through the Epac-Rap1 signaling pathways. whether the quercetin playing a role in the LPS induced ALI by increasing cAMP levels is also through the cAMP-Epac-Rap1 pathway? So far, the specific mechanisms are the research blank. The content of this research includes: 1.The function characteristics and the related mechanism of Epac in the ALI induced by LPS. 2.The influence of alterations in gene expression or activity of Epac on related molecules in cAMP pathway and effects on the permeability of the pulmonary vascular endothelial cell.3 Whether the quercetin is through the cAMP-Epac-Rap1 pathway in the acute lung injury and its possible mechanism. Results of the study will illustrate the new target significance of the Epac-Rap1 signaling pathway in the prevention of ALI, and elucidate the molecular mechanism of treatment of quercetin in ALI.

Epac是cAMP发挥作用的一个新的效应器，cAMP是否能通过Epac-Rap1信号通路参与ALI/ARDS的发病过程，槲皮素通过增加cAMP 水平对LPS诱导的ALI产生保护作用是否也通过cAMP-Epac-Rap1通路发挥作用？到目前为止，其具体机制都是研究空白。本课题研究内容包括:1.LPS诱导ALI中Epac的作用特点及相关机制；2.Epac基因表达的改变或活性改变对cAMP通路中相关分子的影响及对肺血管内皮细胞通透性的作用；3.槲皮素在急性肺损伤中是否通过cAMP-Epac-Rap1信号通路，及可能作用机制。研究结果将阐明Epac-Rap1信号通路在ALI防治中的新的靶点意义，同时阐明槲皮素治疗ALI的分子机制。

急性肺损伤是一种临床常见危重症，特点是呼吸衰竭、炎症反应的失调控、肺泡屏障破坏和气体交换障碍，介导这些炎症反应的分子机制知之甚少，同时没有专门针对ALI / ARDS的治疗药物。有研究发现，Epac-Rap1信号通路可能参与ALI/ARDS的发病过程，Epac-Rap1信号通路极有可能是ALI/ARDS防治的新靶点。但到目前为止，有关cAMP-Epac-Rap1信号通路在LPS诱导的ALI中具体起什么作用，机制又有哪些？都是目前的研究空白，和亟待大家解决的问题。槲皮素能通过提高细胞内的cAMP水平对ALI/ARDS起保护作用，但其具体机制也有待进一步的研究。. 针对当前存在的问题，本课题从两个方面来阐明LPS诱导的急性肺损伤中Epac信号通路的可能作用机制及槲皮素通过Epac信号通路对急性肺损伤的保护作用，主要研究内容：1、在动物和细胞水平上，利用分子生物学以及功能学的研究方法，来研究Epac抑制剂和激动剂对LPS诱导的急性肺损伤的作用，研究结果发现Epac对LPS性急性肺损伤有双向调节作用，Epac抑制剂对LPS诱导的炎症有保护作用，但Epac激动剂能降低LPS诱导肺微血管内皮细胞通透性的增加，而PKA的抑制剂无明显作用。2、在动物实验中，通过LPS诱导小鼠急性肺损伤来观察槲皮素的整体保护作用，在细胞水平上采用小鼠肺泡巨噬细胞、肺泡上皮细胞和人肺微血管内皮细胞(HPMVEC)等细胞类型探讨槲皮素的细胞保护机制，我们发现，槲皮素能抑制炎症因子的释放，阻止中性粒细胞的迁移及浸润，剂量依赖性的减少蛋白渗出，增加肺组织中cAMP的水平和Epac的含量，而PKA无变化；在小鼠的肺泡巨噬细胞细胞和上皮细胞及人肺微血管内皮细胞中发现，槲皮素能抑制炎症反应和降低血管通透性，这些结果提示槲皮素通过增加cAMP及Epac，减少炎症介质的释放和抑制血管通透性。. 综上所述，Epac信号通路在LPS诱导的急性肺损伤中发挥重要作用，槲皮素减少炎症介质的释放和抑制血管通透性的增加是通过Epac信号通路而非PKA信号通路。