基于TGF-β1/Smads信号通路的抗支糖浆抑制咳嗽变异性哮喘气道重塑的作用和机制研究

Airway inflammation and airway remodeling is the research hot sopt of cough variant asthma(CVA).Kangzhi syrup is an effective prescription for treatment of CVA,Previous clinical studies have shown that Kangzhi syrup has inhibitory effects of airway inflammattion 、imbalance regulation of immune and airway remodeling,and found that Kangzhi syrup maybe connected with its intervent to activation of transforming growth factor β1(TGF-β1)/Smads signaling pathway.Currently found in TGF-β1/Smads signaling pathway is an important signal transduction mechanisms which lead to the formation of airway remodeling.This research project is proposed to establish animal models of CVA on the basis of previous research.Using immunohistochemistry,PCR and Western blot techniques in the prosess of the research.At the histologic level,cellular level and molecular level,researching the influence from Kangzhi syrup to CVA animal models in many aspects,such as pathologic changes of airway and lung tissue;the level of cytokine,inflammatory mediators;the influence to gene and protein expression of related factors in the TGF-β1/Smads signaling pathway.Expound the effects and mechanism of Kangzhi syrup in airway inflammation and airway remodeling of CVA. It provides in-dephth theoretical basis for its clinical application promotion.

气道炎症和气道重塑是近年来咳嗽变异性哮喘(CVA)研究的热点。抗支糖浆是课题组多年来治疗CVA的有效方药。前期临床研究表明，抗支糖浆具有抑制气道炎症、调节免疫失衡、调节气道重塑等作用，并发现其在抑制CVA气道炎症与气道重塑方面，可能与TGF-β1/Smads信号通路的激活有关。目前已知转化生长因子β1（TGF-β1）/Smads信号通路是导致形成哮喘气道重塑的重要信号转导机制之一。本课题拟在前期的研究基础上，建立咳嗽变异性哮喘动物模型，采用免疫组化、PCR、Western blot等技术，从组织水平、细胞水平及分子生物学水平分别观察抗支糖浆对CVA动物模型气道及肺组织变化、细胞因子及炎症介质、TGF-β1/Smads信号通路上相关因子的基因表达及蛋白表达的影响，阐明抗支糖浆抑制CVA气道炎症和气道重塑的作用机制，进一步探讨抗支糖浆治疗咳嗽变异性哮喘的机制，为临床应用推广提供深入的理论依据。

咳嗽变异性哮喘（Cough variant asthma，CVA）是哮喘的一种特殊类型，一般认为它与支气管哮喘发病机制相同，具有气道高反应性和气道炎症的哮喘特征，其中，气道炎症与气道重塑成为近年来CVA的研究热点。通过本项目研究发现：TGF-β1/Smads信号传导通路通过调节多种致气道重构因子的生成和活化，参与咳嗽变异性哮喘气道重塑过程，其作用渗透于气道重塑的多个环节和层面。实验第一部分通过检测豚鼠的呼吸频率和Penh值，BALF中炎症细胞的分类及计数结果，肺组织标本大体观察，HE染色，Ashcroft评分，Masson染色镜下结果及各组气道形态学参数及胶原纤维沉积情况，气管羟脯氨酸含量的测定。证实了抗支糖浆具有改善CVA豚鼠症状表现，减轻气道阻力及高反应性，减少支气管上皮下基底膜厚度、支气管壁厚度、平滑肌厚度，减少气道上皮下胶原沉积，降低气管羟脯氨酸含量等作用，从组织病理形态学等方面抑制CVA气道重塑。实验第二部分通过ELISA法、RT-PCR法、Western Blot技术分别检测与CVA气道重塑的发生密切相关的细胞因子IL-1β、IL-4、IL-13、VEGF、TNF-α、IFN-γ、TGF-β1在BALF和血清中的含量表达情况。结果表明抗支糖浆能够降低BALF和血清中IL-1β、IL-4、IL-13、VEGF、TNF-α、TGF-β1的分泌，抑制其基因及蛋白的表达，增加IFN-γ的分泌并促进其基因及蛋白的表达，从而达到抑制CVA气道炎症和气道重塑的作用。实验第三部分采用免疫组化、RT-PCR法、Western Blot检测肺组织中TGF-β1、Smad2、Smad3、Smad4、Smad7的含量、基因及蛋白表达，并对p-Smad2、p-Smad3进行了基因和蛋白表达的检测。结果表明抗支糖浆能够抑制豚鼠肺组织中TGF-β1、Smad2、Smad3、Smad4基因及蛋白的表达，促进豚鼠肺组织中Smad7基因及蛋白的表达，从而影响了TGF-β1/Smads信号通路上相关因子的基因及蛋白表达，抑制CVA气道重塑的发展。综上，本项目从组织学层面、细胞因子层面、分子层面和信号通路层面上阐明抗支糖浆抑制CVA气道炎症和气道重塑的作用机理，对中医药从调控TGF-β1/Smads信号通路抑制CVA气道重塑方面进而防治CVA具有重要的科学意义。