重组人CC16蛋白质对COPD肺部炎症的干预作用及机制研究

Chronic Obstructive Pulmonary Disease(COPD) is a major cause of chronic morbidity and mortality throughout the world. The chronic inflammation in lung is thought to be the key point for COPD development by common conscience, and COPD is characterized by a special complicated inflammation involving the wide variety of inflammatory mediators and cells. Up to now, none of the existing medications for COPD has been shown conclusively to modify the long-term decline in lung function. CC16 is the principal secreted product of the nonciliated bronchiolar Clara cell. It can regulate lung inflammatory response and immunity. Intratracheal CC16 had significant anti-inflammatory effects in the lung in premature infants with respiratory distress syndrome. The previous studies have shown that the decreased CC16 in lung is associated with COPD. We speculate that CC16, an anti-inflammatory protein native to the lung, may attenuate the inflammatory response and pathological remodeling of lung. Therefore it might be an effective treatment for COPD, and it is safe and easily accepted by COPD patients. In this study the recombined human CC16 will be prepared by genetic engineering and used for treatment of both stable COPD and exacerbation of COPD rat model. The treatment effect will be evaluated by rat pulmonary function, lung pathological changes and the level of inflammatory cells and mediators. Genome expression microarrays will be used for gene expression to show the probable biological pathways of CC16 anti-inflammation. This study will explore the new treatment of COPD and establish the foundation for further studies on the molecular mechanisms of CC16 anti-inflammation.

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是常见和多发病，慢性炎症是发病的重要环节，多种细胞和炎性介质参与并构成复杂的炎症网络，目前尚无有效改善其肺功能损害的治疗药物。CC16是由细支气管Clara细胞分泌的蛋白质，具有广泛的抗炎和免疫调节作用。有报道气管滴注CC16可改善NRDS患儿的肺部炎症。国外学者及本课题组前期研究显示CC16的减少与COPD发生发展有关。我们推测：CC16作为抗炎剂，能针对COPD的肺部炎症，减轻炎症损伤和气道重塑；作为一种内源性抗炎因子，用于治疗安全性和耐受力比较好。因此本课题拟采用基因工程方法制备重组CC16蛋白质，干预COPD稳定期和急性加重期大鼠，检测肺功能、肺组织病理改变及炎症介质水平，评价干预效果；应用表达谱芯片研究CC16参与的信号通路，揭示抗炎机制。本课题是对COPD治疗新方法的探索，为COPD治疗开辟了新思路，同时为深入研究CC16抗炎的分子机制奠定基础。

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是常见和多发病，慢性炎症是发病的重要环节，多种细胞和炎性介质参与并构成复杂的炎症网络，目前尚无有效改善其肺功能损害的治疗药物。CC16是由细支气管Clara细胞分泌的蛋白质，具有广泛的抗炎和免疫调节作用。国外学者及本课题组前期研究显示CC16的减少与COPD发生发展有关。我们推测：CC16作为抗炎剂，能针对COPD的肺部炎症，减轻炎症损伤和气道重塑；作为一种内源性抗炎因子，用于治疗安全性和耐受力比较好。. 本课题采用基因工程方法制备重组CC16蛋白质（rCC16），验证具有生物活性后，首先进行了体外干预炎症反应的研究，并采用多种分子生物学实验方法探讨了rCC16干预炎症反应的机制。并对细胞干预模型进行了蛋白质质谱研究。最后将rCC16对COPD模型鼠进行了干预，通过检测肺组织病理改变及炎症介质水平，评价干预效果。. 研究显示：1.通过基因工程合成的重组大鼠CC16蛋白质（rCC16）可以剂量依赖性方式抑制PLA2的活性，具有生物学活性，可用于干预炎症的科学研究，在抑制炎症的剂量下，对细胞增殖及活力无明显影响。2.rCC16 可抑制脂多糖（LPS）诱导的大鼠气道上皮（RTE）细胞TNF-α、IL-6、IL-8和MMP-9mRNA及蛋白的表达，表明rCC16具有抗炎作用，但抑制上述炎症介质表达的最佳剂量不尽相同。3.rCC16对上述炎症介质的抑制作用是通过抑制LPS诱导的NF-κB的活化而实现的。rCC16通过两条途径抑制NF-κB的活化：①抑制I-κB的磷酸化，从而抑制NF-κB的核定位；②抑制p38的磷酸化，进而抑制NF-κBp65的磷酸化。4.rCC16的入胞和抗炎作用与网格蛋白介导的内吞作用有关。5.蛋白质谱结果显示，rCC16可以明显抑制脂多糖激活的4个蛋白，而rCC16又可以明显增加脂多糖抑制的8个蛋白；生物学分析显示，这12个蛋白质具有不同的功能。6.动物实验的初步结果显示，rCC16可减轻吸烟所致的肺气肿的病理改变程度。. 本课题是对COPD治疗新方法的探索，为COPD治疗开辟了新思路，同时为深入研究CC16抗炎的分子机制奠定基础。