抗菌肽Cathelicidins在COPD发病中作用的研究

近年来，人体内源性抗菌肽Cathelicidins家族的唯一成员LL-37的非抗菌作用（趋化、促炎症因子释放、损伤修复、促细胞凋亡等）引起了人们的关注。这些作用恰恰存在于慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD）持续炎症和气道重塑的病理过程中。同时我们的相关研究也显示，稳定期COPD患者诱导痰和气道上皮细胞LL-37异常增高，推测高水平的LL-37可能参与了COPD的发病过程。本研究拟从COPD患者肺组织标本、体外细胞实验和烟熏致小鼠COPD模型三个层面对LL-37在COPD发病中的作用进行研究，重点探讨LL-37对以下几个环节的作用和机制：①中性粒细胞和单核细胞的趋化及有关因子的释放；②支气管上皮细胞的迁移和增殖；③气道上皮的粘液高分泌；④成纤维细胞的活化与基质降解，从而阐明LL-37在COPD发病中的作用。

内源性抗菌肽Cathelicidins是存在于哺乳动物中的内源性抗菌多肽类物质，是机体天然免疫系统的重要组成成分。近年来，Cathelicidins除抗菌作用外的多项生物学功能，如趋化活性、促进炎症因子释放、诱导凋亡、损伤修复、细胞毒性等引起了人们的广泛关注。本课题研究了Cathelicidins在慢性阻塞性肺疾病（COPD）炎症、肺气肿、小气道重塑和黏液高分泌中的作用。结果显示，在COPD患者及COPD动物模型的肺组织中CAP18/LL-37(rCRAMP)表达显著增加，且CAP18/LL-37表达与COPD肺气肿、小气道重塑、粘液高分泌的病理改变呈显著相关性。体外研究发现，香烟烟雾提取物、脂多糖可促进支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞分泌CAP18/LL-37的水平显著升高；CAP18/LL-37合成多肽可诱导人支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞炎症因子IL-8的产生；CAP18/LL-37合成多肽可诱导气道和肺泡上皮细胞的凋亡；CAP18/LL-37合成多肽可促进支气管上皮细胞增殖、损伤修复，并经甲酰肽样受体-1-ERK信号通路促进肺成纤维细胞胶原分泌；CAP18/LL-37合成多肽通过TACE-TGF-α-EGFR-ERK信号通路诱导MUC5AC粘蛋白的产生。由此可见：Cathelicidins在COPD炎症、肺气肿、小气道重塑和粘液高分泌的发病过程中发挥重要作用。本研究从新的角度探讨了COPD的发病机制，同时为COPD的防治提供了新的科学资料。