慢性阻塞性肺疾病发病机制中CD9及CD81分子相关作用的实验研究

申请者近来从事的研究证实香烟提取物及某些炎性介质可导致巨噬细胞中四跨膜蛋白超家族成员CD9、CD81表达下调，且CD9、CD81双基因敲出鼠可发生自发性肺气肿。在此基础上，本研究拟通过细胞实验,以及对慢性阻塞性肺疾病（COPD）动物模型和临床标本的分析，进一步揭示吸烟、感染等因素导致的CD9、CD81表达下调在COPD发病机制中的详细作用，明确CD9、CD81对炎性介质和基质金属蛋白酶表达的调节机制，以及对细胞迁移和凋亡影响，并探讨二者在COPD诊断中的价值。同时通过细胞和动物的药物治疗试验，探索CD9、CD81作为COPD治疗靶点的可能性。从而为COPD防治提供新的理论依据，为COPD治疗药物的开发提供新思路。

背景：四跨膜蛋白超家族成员CD9/CD81的双基因敲出鼠可发生自发性肺气肿，香烟提取物（CSE）及某些炎性介质可导致巨噬细胞中CD9、CD81表达下调。吸烟、感染等因素导致的组蛋白脱乙酰酶(HDACs)活性下调, 促使巨噬细胞活化，是慢性阻塞性肺疾病（COPD）发病的重要机制。重要结果：在上述基础上进行了本项目研究，结果表明香烟提取物（CSE）或HDAC抑制剂trichostatin A（TSA）处理巨噬细胞株RAW264.7后均可导致CD9、CD81表达下调，同时使炎性介质肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素6（IL6）及基质金属蛋白酶（MMPs）表达上调。应用CD9和CD81的siRNA抑制巨噬细胞株中CD9、CD81表达后发现MMP-9的表达上调。应用小鼠骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）的实验中可见到与巨噬细胞株的实验中相同的变化趋势。较高浓度的糖皮质激素（地塞米松）及HDAC活化剂（氨茶碱与姜黄素）则可逆转巨噬细胞中CD9、CD81表达的下调。上述结果表明CD9、CD81调节巨噬细胞中蛋白酶的产生与炎性介质的分泌，HDAC活性下调所导致的CD9、CD81表达下调, 与COPD慢性炎症的发生、发展相关。能够逆转CD9、CD81表达下调的药物则有望用于COPD治疗。进一步研究表明，传统中药姜黄等的提取物姜黄素可抑制巨噬细胞中香烟提取物（CSE）、脂多糖（LPS）、HDAC抑制剂trichostatin A(TSA)导致的炎性介质TNF-α及IL6的分泌增加与MMPs的表达上调。上述结果表明，姜黄素或以姜黄素为主要成分的传统中药可通过上调HDAC活性，逆转CD9、CD81表达下调，治疗吸烟、感染等因素导致的COPD慢性炎症，从而为COPD防治提供了新的理论依据。科学意义：本项目研究结果提示了CD9、CD81作为COPD治疗靶点的可能性，为开发COPD新型治疗药物奠定了理论基础，尤其是发现姜黄素或以姜黄素为主要成分的传统中药可能在COPD治疗中有广泛应用前景。