基于HSG信号通路调控及与COPD病程进展和中医证型的相关性研究

Airway remodeling is a key impact on the progression of COPD,there is no ideal method of treatment and exploring gene therapy has become a major research directions.We have demonstrated that the rHSG gene expression in airway fibroblasts of COPD rats was significantly lower than normal rats and exogenous rHSG gene could delay and prevent the progression of airway remodeling in previous time.It is worth to study these issues that the signal transduction pathways HSG gene be involved in COPD airway remodeling and the correlation between HSG gene expression and the etiology, progression of COPD .First of all,Our research use gene transfection、RT-PCR、Western bolt、ELISA、MTT、FCM to reseach the correlation between HSG expression and Wnt, ERK, TGF-β1/Smads signal transduction pathway regulation COPD airway remodeling.Secondly,exploration the correlation with the etiology,progression of COPD patients and HSG gene expression.Exploration the differences of HSG expression in COPD patients with different TCM syndromes.Through the above experiment ,we try to Provide a theoretical basis for Gene therapy COPD airway remodeling and try to explore the TCM syndrome of COPD form the genetic level.

气道重建是影响COPD病程进展的关键，目前尚无理想治疗方法，探索基因治疗已成为主要研究方向。前期我们已证实在COPD 大鼠气道成纤维细胞中rHSG基因表达明显低于正常大鼠；外源性给予rHSG 基因可延缓、预防气道重建的进展。但HSG基因通过何种信号转导通路影响COPD气道重建及与COPD病因、病程进展的相关性，具有进一步研究价值。本课题研究拟通过应用基因转染、RT-PCR、Western bolt、ELISA、MTT、FCM等技术方法，首先探索HSG在COPD气道重建中与Wnt、ERK、TGF-β1/Smads信号转导通路的关系；其次探索HSG与COPD患者病因、病程进展的相关性及COPD患者不同中医证型组中HSG表达的差异,为基因治疗COPD气道重建提供理论依据，且尝试从基因水平探讨COPD中医证型的诊断。

第一方面：动物实验：采用ELISA、WB及q-PCR方法分别检测HSG基因及Wnt信号通路中三条信号途径中β-catenin、RhoA及Wnt5a基因在大鼠小气道组织中mRNA及蛋白表达量，同时检测MMP-9、PDGF、TGF-β1因子的表达量，结果证实了HSG与MMP-9、TGF-β1、PDGF、β-catenin、RhoA、Wnt5a表达之间存在直线负相关关系，因此，通过调控HSG表达可能能够抑制Wnt通路中三条信号途径中关键基因的异常激活，进而抑制MMP-9、PDGF、TGF-β1因子的过度表达，从而干预COPD大鼠气道重建。临床实验：Wnt通路三条信号途径中的β-catenin、RhoA及Wnt5a基因mRNA的相对表达量在五组中医证型中存在显著差异，能够给AECOPD中医证型诊断提供一定的客观标准，并揭示其疾病严重程度。HSG在AECOPD患者血液中低表达，在正常组血液中高表达。AECOPD吸烟组患者血液中HSG表达稍低于AECOPD非吸烟组。.第二方面：临床实验：ERK1/2基因mRNA的相对表达量与HSG基因表达在中医证型中相反，为寻找AECOPD中医辨证分型量化及诊断依据提供了一定经验。动物实验：大鼠气道成纤维细胞中HSG基因与MMP-9、PDGF、TGF-β1、ERK1/2的mRNA相对表达量之间呈负性相关，HSG可能通过调控ERK1/2的磷酸化，从而遏制MMP9、TGF-β1、PDGF的过表达，干预COPD大鼠气道重建。.第三方面：动物实验：COPD大鼠气道组织TGF-β1/Smads信号通路中Smad4的mRNA、蛋白表达量与其下游的MMP-9、TGF-β1、PDGF因子呈相关，且皆高于正常组，进而推测TGF-β1/Smads信号通路的激活，促使炎症因子MMP-9、TGF-β1、PDGF的表达增加，进而参与了COPD的气道重塑过程。临床实验：Smad4表达量与肺功能的主要指标呈负相关，进而推测TGF-β1/Smads信号通路与AECOPD患者肺功能受损程度存在相关性。.第四方面：转染研究方面：调控HSG基因作为突破点，通过HSG基因调节控制Wnt信号通路，继而抑制MMP-9、PDGF、TGF-β1等促进气道纤维化的基因表达，得以抑制气道成纤维细胞的增殖及减少细胞外基质的分泌干预或逆转气道重建，延缓肺功能的进行性损害最终控制COPD病程进展。