CDK5调控树突状细胞诱导Th2炎症反应在嗜酸粒细胞性鼻息肉中的机制研究

The maturation and phenotypic transformation of dendritic cells (DCs) plays an important role in the formation of Th2-type inflammation in eosinophilic nasal polyps (EosCRSwNP). Applicants' previous studies found that cell cycle-dependent protein kinase 5 (CDK5) is associated with the mature phenotype of DCs, and CDK5 expression is increased in DCs of EosCRSwNP, promoting the expression of DCs surface receptor protein PDL1, inducing DCs maturation in turn. Therefore, we propose the hypothesis that high expression of CDK5 can regulate the expression of PDL1, then promote the maturation of DCs, and finally induce of Th2 inflammation in EosCRSwNP. The project is intended to conduct the following studies: ①To analyze the correlation between the expression of CDK5 and PDL1 and the mature phenotype of DCs in different clinical types of chronic rhinosinusitis (CRS); ②To clarify that CDK5 induces DCs maturation in EosCRSwNP by regulating PDL1 expression; ③To explore the effect of CDK5 on the Th2 inflammatory response in EosCRSwNP by regulating the maturation of DCs. Finally, elucidating the regulation and mechanism of CDK5 on Th2 inflammation in DCs in EosCRSwNP, and provide new targets and ideas for the therapeutic strategy of EosCRSwNP.

树突状细胞（DCs）的成熟与表型转变在嗜酸粒细胞性鼻息肉（EosCRSwNP）的Th2型炎症形成中起重要作用。申请人前期研究发现，细胞周期依赖性蛋白激酶5(CDK5)与DCs成熟表型相关，在EosCRSwNP的DCs中CDK5表达增高，促进DCs表面受体蛋白PDL1表达，诱导DCs成熟。因此，我们提出在EosCRSwNP中，高表达的CDK5可通过调控PDL1的表达，促进DCs成熟，最终诱导Th2炎症这一科学假说。本项目拟通过以下研究：①分析不同临床类型慢性鼻-鼻窦炎（CRS）中CDK5和PDL1的表达与DCs成熟表型的相关性；②明确CDK5通过调控PDL1表达诱导EosCRSwNP中DCs成熟；③探索CDK5通过调控DCs成熟对EosCRSwNP中Th2炎症反应的影响。阐明CDK5通过DCs对局部Th2炎症的调控作用与机制，为EosCRSwNP的治疗策略提供新的靶标和思路。

慢性鼻-鼻窦炎（chronic rhinosinusitis, CRS）是主要发生于鼻腔-鼻窦黏膜的慢性炎症性疾病，其发病率高，严重影响患者的生活质量。DCs 的不同生理状态在诱导 EosCRSwNP 的 Th2 炎症发生过程中具有重要作用，深入研究 DCs 增殖分化潜在的调控机制，对 EosCRSwNP 发病机制的阐明以及治疗策略的研究尤为重要。我们以前的研究结果显示，CDK5 与 EosCRSwNP 疾病的密切相关，在 EosCRSwNP 的 DCs 中CDK5 表达增高，DCs 周期与增殖异常；同时，LPS 可以诱导 DCs 中 CDK5 的表达，促进细胞增殖分化。我们后来的研究发现，通过CRS不同类型组织RNA提取，在RNA水平检测miR142及其靶基因CDK5在不同组织中的表达水平。结果显示，与健康人鼻粘膜及non-EosCRSwNP组织相比，在EosCRSwNP组织中CDK5的表达明显增高。但是，Healthy control, non-EosCRSwNP组没有差异。为了观察CDK5在鼻窦炎粘膜上皮细胞中的表达定位，我们进行了免疫荧光染色，实验结果显示，CDK5在慢性鼻炎鼻窦炎组织上皮中表达明显增高，但是定位模式没有明显变化。我们推测CDK5可能与鼻粘膜上皮细胞增殖有关，因此，我们检测了鼻黏膜上皮细胞中CDK2,CDK4的表达模式。免疫荧光结果显示，除了CDK5，CDK2和CDK4在慢性鼻炎鼻窦炎组织上皮中表达也明显增高，且与CDK5的表达呈现一定的相关性。另外，我们还构建了CDK5及PDL1的表达载体，并检测两者的相互作用。本项目从探讨调控 DCs 细胞周期及增殖相关基因角度探讨 EosCRSwNP 的发病机制，目前尚鲜见报道；它是在我们前期实验结果的基础上进行深化，从 DCs 细胞层面、效应免疫细胞层面及信号通路层面对 CDK5 调控 DCs 增殖分化，诱导 Th2 炎症机制进行研究，以期初次阐明 CDK5在 EosCRSwNP 的免疫炎症发生发展中的重要作用；建立了 DCs 中 CDK5 特异性敲除小鼠模型，并利用 CDK5 过表达 DCs 回输实验验证 CDK5 在 EosCRSwNP 中的重要作用，这可能为 EosCRSwNP 病为代表的自身慢性免疫、炎症性疾病寻找到新的生物学标记和防治策略。