Th2类免疫应答在RSV感染后慢性气道炎症和AHR形成中的作用机制研究

RSV (Respiratory Syncytial Virus) is the primary cause of respiratory tract infections among infants worldwide. Severe RSV infection early in life has been intimately associated with subsequent recurrent wheezing in school age children and also acts as an independent risk factor for the development of childhood asthma. However, the underlying mechanisms are largely unknown. We have demonstrated that during the later phase of RSV infection, being consistent with asthma, Th2-like cytokines robustly increased and accounted for chronic airway inflammation ahd airway hyperresponsiveness (AHR). Here in the recent research, methods as flow cytometry, primary culture and lentiviral transfection are used in several mouse models to determine the cellular sources, the initiating factors as well as the potential signaling pathways of RSV-associated Th2-like cytokines. Further studies are programmed to define that the relatively harmless non-specific stimuli and microorganism infection can boost or sustain RSV-induced Th2-like immune responses and ultimately result in the development of chronic airway inflammation and AHR.Such work will help to shed new light on the underlying mechanisms of recurrent wheezing and asthma after early life RSV infection and thus might lead to new promissing therapeutic strategies for chronic airway diseases.

呼吸道合胞病毒（RSV）是引起婴幼儿呼吸道感染最常见和最重要的病毒病原，生命早期重症RSV感染与学龄期反复喘息密切相关，是儿童哮喘发生的独立危险因素。课题组前期研究发现RSV感染后期Th2类细胞因子显著升高，并介导了慢性气道炎症和气道高反应性（AHR）。在此基础上，本项目拟建立不同免疫背景小鼠RSV感染模型，采用流式细胞术、体外原代细胞培养、慢病毒体内转染等方法系统研究RSV感染后期Th2类细胞因子的来源、始动机制与相关信号通路，明确非特异性过敏原刺激或病原感染是否导致RSV感染后期建立的Th2类免疫应答持续存在或过度增强，最终导致慢性气道炎症和AHR。研究结果将进一步揭示RSV感染引起反复喘息/哮喘发生的机制，为临床寻找防治病毒感染后所致慢性气道炎症性疾病新靶点提供充分的理论依据。

呼吸道合胞病毒（Respiratory syncytial virus, RSV）感染后气道炎症及气道高反应（Airway hyperresponsiveness, AHR）可持续较长时间，与反复喘息密切相关，是儿童哮喘发生的独立危险因素。课题组前期实验发现RSV感染后期Th2类细胞因子显著升高，并介导了慢性气道炎症及AHR，但其来源、始动机制与相关信号通路并不清楚。此外，非特异性抗原刺激是否会导致RSV感染后期建立的Th2类免疫微环境持续存在或过度增强，最终引起反复喘息或哮喘发生亦不清楚。本研究通过流式细胞术、特异性阻断实验、构建腺相关病毒、免疫共沉淀等证实CD4+T细胞及NK细胞是RSV感染后期Th2类细胞因子的重要来源，TLRs-TRIF-IL-25信号通路及内源性损伤相关分子HMGB1（High mobility group box-1）均参与始动Th2类细胞因子升高。RSV感染后期再暴露于LPS、CpG、Poly（I:C）、OVA等非特性环境刺激物后，气道炎症及AHR明显增强，但Th2类因子水平不升反降，而基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）明显升高，并介导了进一步增强的气道炎症及AHR。白藜芦醇可减轻RSV感染后气道炎症及AHR，而地塞米松则无效。RSV感染可下调激素受体表达，且RSV的非结构蛋白NS1可通过竞争性结合核转移蛋白Importin13，致激素受体滞留胞浆，不能入核发挥抗炎作用。本研究揭示了“TLRs-TRIF-IL-25/HMGB1-CD4+T细胞、NK细胞-Th2类细胞因子”这一炎症连锁反应在RSV感染后期的作用，并发现环境因素通过诱导MMPs加重RSV感染后期气道炎症及AHR，研究结果进一步阐释了RSV感染引起反复喘息和哮喘发生的机制，为临床寻找防治病毒感染相关慢性气道炎症性疾病提供了新的靶点。在RSV感染后治疗手段探索方面，本研究发现白藜芦醇可抑制Th2类反应，具有良好的抗炎效果，但地塞米松处理后因激素受体滞留胞浆无法发挥抗炎作用，为临床防治RSV提供了可能的干预措施，并为减少糖皮质激素不合理应用提供了理论支持。本课题相关结果已发表6篇SCI，5篇CSCD；培养博士研究生5名、硕士研究生3名；在此基础上获得1项国家自然科学基金青年基金；成功举办1次国际学术交流会议。