DNA甲基化诱导Th1细胞分化调控伴负面情绪哮喘患者气道炎症表型及激素抵抗表型的机制研究

Asthma with psychological symptoms，as part of difficult-to-treat asthma, tending to lose asthma control and suffer bad outcomes，is a public-health issue. The underlying mechanisms of asthma with psychological symptoms are required. Based on the previous study, we firstly aim to study the clinical, airway inflammatory and immune phenotype of asthma with psychological symptoms. Secondly, the levels of DNA methylation and its regulatory proteins will be mearsured to explore the molecular biological mechanisms of DNA methylation on Th1 immune phenotype in asthma with psychological symptoms. Thirdly, the levels of hypothalamic-pituitary-adrenergic axis activation and glucocorticoid receptor function will be detected to explore the molecular biological effect of Th1 immune on glucocorticoid resistance in asthma with psychological symptoms. Fourthly,the expression levels of neutrophil chemotactic factor and neutrophil mediator will be tested to explore the molecular biological effect of Th1 immune on neutrophil airway inflammatory in asthma with psychological symptoms. The results will be verified in cells and animal models. This study will benefit for the understanding of asthma with psychological symptoms pathophysiology and provide evidence for new therapeutic development.

哮喘伴负面情绪作为难治性哮喘的一部分，临床症状控制不佳、远期结局差，是临床的一大难题。然而其疾病机制尚未阐明。本项目拟在前期研究基础上，首先研究哮喘伴负面情绪的临床表型、气道炎症表型和免疫表型，明确伴负面情绪哮喘的特殊疾病表型。其次，通过检测CD4+T淋巴细胞甲基化水平、甲基化调节蛋白表达水平，明确哮喘伴负面情绪患者CD4+T淋巴细胞DNA甲基化异常是否调控Th1细胞免疫表型。通过分析下丘脑-垂体-肾上腺素轴激活水平、GR各亚型表达量、GR磷酸化水平和GR信号转录活性，明确哮喘伴负面情绪患者Th1细胞免疫表型是否调控激素抵抗临床表型。通过检测中性粒细胞趋化因子和中性粒细胞炎症介质，明确哮喘伴负面情绪患者Th1细胞免疫表型是否调控气道中性粒细胞炎症表型。在细胞及动物模型中验证前期结果并探索相关干预模式，进一步阐述伴负面情绪哮喘特殊疾病表型发生的神经分子生物学机制，为伴负面情绪哮喘患者的管理提供新的思路。

哮喘伴负面情绪属于难治性哮喘，以症状控制不佳、远期结局差为特征，是临床一大难题。目前哮喘伴抑郁发病机理尚不清楚。该研究拟明确哮喘伴负面情绪的临床表型、气道炎症表型和免疫表型，并探讨哮喘伴负面情绪的临床表型、气道炎症表型和免疫表型的分子生物学机制，以提高对哮喘伴负面情绪的特殊疾病表型的认识，探索新的治疗靶点，为精准诊疗提供理论依据。本研究首先基于哮喘伴负面情绪患者队列，明确哮喘伴负面情绪哮喘控制水平更差，急性发作风险更高，生活质量更差，阻塞性通气功能更差的临床表型，呈中性粒细胞型气道炎症表型，黏膜免疫反应下调，呈具有Th1细胞功能的Th17细胞免疫炎症表型。进一步通过分离、培养受试者外周血CD4+ T淋巴细胞，体外地塞米松、1,25(OH) 2D3和rIL-17A干预，明确了Th17细胞可恶化CD4+ T淋巴细胞激素敏感性。最后，通过雾化含卵白蛋白、慢性不可预期性应激分别建立哮喘、抑郁焦虑小鼠模型。哮喘伴负面情绪小鼠气道呈现混合性气道炎症表型，肺区域炎症细胞浸润显著，黏液分泌明显。哮喘伴负面情绪存在区域免疫与系统区域均激活状态，以Th2、Th17细胞免疫炎症表型为主。给予Th17细胞因子IL-17A 单克隆抗体干预动物模型。哮喘伴负面情绪小鼠气道炎症细胞数量显著降低，肺组织炎症细胞浸润和粘液高分泌显著减弱。小鼠肺区域、中枢神经系统及全身促炎因子、Th2细胞因子、Th17细胞因子均显著降低，提示IL-17A单克隆抗体可以抑制哮喘伴负面情绪存在区域免疫与系统区域激活，可能是潜在治疗靶点。MBD2和PRMT5分别通过CPG岛甲基化和组蛋白甲基化调控Th17细胞，为了探索哮喘伴负面情绪中甲基化调控分子MBD2和PRMT5与疾病表型、Th17细胞的相关性，哮喘伴负面情绪肺组织浸润的炎症细胞中MBD2和PRMT5均呈高表达，IL-17A 单克隆抗体干预后，MBD2和PRMT5表达下降，且与肺组织免疫炎症反应呈一致性，提示甲基化调控分子MBD2和PRMT5在哮喘伴负面情绪Th17细胞免疫炎症反应中发挥了作用。