可溶性环氧化物水解酶作为治疗哮喘气道重塑新靶点的研究

There are no effective therapeutic drugs for airway remodeling which characteristic is airway epithelial cells and smooth muscle cells proliferation leading to airway luminal stenosis. Our previous study found that soluble epoxide hydrolase (sEH) inhibitors can reduce the airway inflammation and lung fibrosis, and improve decline of pulmonary function in the pulmonary fibrosis of mice model. In vitro, sEH inhibitors can inhibit the proliferation of epithelial cells, and reduce the transfer growth factor (TGFβ-1)-induced epithelial-mesenchymal transformation (EMT). However, it has not been reported whether it can improve the airway remodeling of asthma. In order to demonstrate effects of sEH on airway remodeling in asthma, we will establish the airway remodeling of asthma model in mice, and determine sEH gene and protein, cytochrome P450 (CYP) subtypes such as CYP2J, CYP2C, and epoxyeicosatrienoic acids (EETs) expression in the lung tissue. In vivo and in vitro, we will research effects and mechanism of sEH on airway hyperresponsiveness and airway remodeling markers in the asthmatic model of mice, and the release of inflammatory factors and growth factors from mast cells, the expression of remodeling markers in epithelial cells and smooth muscle cells, as well as signaling pathways through some methods such as sEH knockout mice, enzyme inhibitors, siRNAsEH and EETs analogs. This project will help clarify whether sEH can be used as a new target for the treatment of airway remodeling in asthmatic patients.

哮喘气道重塑以气道上皮和平滑肌等细胞增生导致气道管腔狭窄为特征，目前尚无有效治疗药物。我们的前期研究发现可溶性环氧化物水解酶(sEH)抑制剂能减轻肺纤维化模型气道炎症反应、纤维化和改善肺功能下降；能抑制转移生长因子(TGFβ-1)诱导上皮细胞增殖和上皮细胞-间质转化(EMT)，但能否改善哮喘气道重塑至今尚无报道。本项目将建立小鼠哮喘气道重塑模型，测定肺组织sEH基因和蛋白、细胞色素（CYP）P450亚型CYP2J、CYP2C和二十碳三烯酸类（EETs）表达，阐明在气道重塑过程中sEH所引起的变化。在整体模型和离体试验中采用sEH基因敲除小鼠、酶抑制剂、siRNAsEH和EETs类似物等方法研究它们对气道重塑模型高反应和重塑标志物表达，对肥大细胞释放炎症、生长因子等，对上皮细胞和平滑肌细胞重塑标志物的表达以及信号通路的作用。阐明sEH能否作为治疗哮喘气道重塑的新靶点。

哮喘气道重塑以气道上皮和平滑肌等细胞增生导致气道管腔狭窄为特征，空气污染和吸烟极易诱发哮喘等呼吸道疾病，目前尚无有效治疗药物。在本研究中，我们评估了可溶性环氧化物水解酶(sEH)对慢性哮喘小鼠模型气道重塑的作用。分析sEH和CYP2J2的表达，以及测定sEH水平抑制对14,15-环氧三烯酸(14,15-EET)水平、气道重塑和高反应性(AHR)的影响。ZDHXB-101是一种我们自主研发的小分子sEH抑制剂，与已知的sEH抑制剂AUDA，每天灌胃给药1次，共9周，通过抑制sEH的表达，增加CYP2J2在肺组织中的表达，显著提高了14,15-EET的水平。sEH的抑制减少支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织中重塑相关的分子标记的表达, 如白介素(IL)-13、IL-17、基质金属蛋白酶（MMP-9）、N-cadherin、α-SMA, S100A4, Twist、上皮杯状细胞化生和胶原蛋白沉积。此外，重塑相关的嗜酸性粒细胞在BALF中的聚集和肺组织的浸润也被ZDHXB-101和AUDA改善。ZDHXB-101和AUDA减轻了气道高反应（AHR）, AHR是气道重构的一个功能指标。ZDHXB-101和AUDA对气道重塑的影响与Erk1/2、JNK和STAT3的下调有关。据我们所知，这是首次报道证明抑制了sEH对哮喘气道重塑具有显著的保护作用。进一步研究空气污染和吸烟极易诱发气道炎症模型。采用pm2.5和吸烟诱导的小鼠气道炎症和氧化应激模型。研究结果发现丹酚酸B（SalB）吸入治疗或Shp2选择性抑制剂Ⅱ-B08可显著抑制pm2.5或吸烟诱导的支气管肺泡灌洗液中中性粒细胞和巨噬细胞数量增加，改善肺组织炎症细胞的浸润，减轻肺组织损伤。 SalB或Ⅱ-B08降低小鼠肺组织和人上皮细胞因子IL-1β、TNF-α、KC，TGF-β1 mRNA和蛋白水平。SalB治疗还显著阻止了PM2.5和吸烟诱导的肺组织氧化应激反应，并降低了人上皮细胞活性氧水平。 此外，SalB和MyD88抑制剂ST2825抑制TLR4、MyD88、TRAF-6和NLRP3的表达水平， 以及下游Erk1/2和P38在肺组织和上皮细胞中的磷酸化。SalB通过抑制TLR4/MyD88/TRAF-6/NLRP3通路及下游信号ERK1/2和P38来保护pm2.5和吸烟诱导的气道炎症和氧化应激。