HB-EGF在气道平滑肌迁移中的作用及其与哮喘气道平滑肌重塑关系的研究

气道平滑肌细胞（ASM）重塑以ASM增殖肥大、迁移以及收缩和分泌功能失调为主要特征，是支气管哮喘气道重塑的核心病理改变。肝素结合表皮生长因子（HB-EGF）是最为重要的"促重塑因子"之一，能通过诱导细胞增殖、迁移以及血管形成等启动和/或促进组织修复、重塑等病理过程而参与多种疾病的发病，但HB-EGF是否可以介导ASM的迁移而参与哮喘ASM重塑目前尚不明确。最近，我们报道哮喘小鼠气道组织过度表达的HB-EGF可作为IL-17的下游分子在Th17 细胞介导的哮喘气道重塑过程中发挥着不可或缺的作用，应用抗HB-EGF单克隆抗体能够显著减轻气道重塑（尤其是ASM重塑）的严重程度。本项目拟在此基础之上，进一步探索HB-EGF在ASM迁移中的作用以及介导这一过程的具体信号通路，以期阐明这一事件与哮喘ASM重塑的关系，为哮喘气道重塑的病理机制提供新的认识，为哮喘的免疫治疗开辟新的途径。

气道平滑肌（ASM）及其祖细胞的迁移是支气管哮喘中一个重要的病理生理现象。肝素结合表皮生长因子（HB-EGF）对气道炎性细胞和组分细胞具有强大的促增殖和促迁移的作用，是哮喘气道重塑过程中重要的信号介质。本研究探讨了HB-EGF在气道平滑肌细胞及平滑肌祖细胞迁移中的作用，以期进一步丰富对支气管哮喘中气道平滑肌迁移的启动及调节机制的认识。我们以哮喘气道重塑小鼠模型为研究对象，结合气道滴注小鼠HB-EGF重组蛋白、平滑肌祖细胞尾静脉过继回输以及体外细胞迁移实验等技术以期阐述HB-EGF在ASM细胞及平滑肌祖细胞迁移中的作用。我们发现：1）体外细胞迁移实验证实，HB-EGF能够诱导ASM细胞迁移，且随着HB-EGF浓度的升高，这一促迁移效应明显增强。哮喘ASM细胞较正常ASM细胞具有更强的迁移能力。2）免疫印迹法检测显示HB-EGF能够激活ERK1/2及p38通路，而迁移实验则进一步表明，EGFR选择性阻断剂（AG1478）或p38选择性抑制剂（SB203580）能够显著抑制HB-EGF诱发的迁移，ERK1/2选择性抑制剂（PD98059）则无明显阻断作用，由此证实，HB-EGF主要通过激活EGFR/p38信号通路，诱导ASM细胞迁移。同时，细胞骨架蛋白免疫荧光染色实验表明，HB-EGF能够诱导ASM细胞中肌丝解聚和桥粒形成，而AG1478和SB203580能够阻断这一肌丝重构现象，证实EGFR/p38途径介导了HB-EGF诱导的细胞骨架改变。3）体外培养平滑肌祖细胞，荧光标记后通过尾静脉回输哮喘气道重塑模型小鼠体内，并通过活体成像分析及流式分析追踪荧光标记细胞。结果显示，气道滴加重组小鼠HB-EGF蛋白后，平滑肌祖细胞向气道组织聚集明显增多，提示HB-EGF能够诱导循环中的平滑肌祖细胞向气道组织定向迁移。综上，我们的研究表明HB-EGF能够促进哮喘模型小鼠ASM层的重塑，其可能机制为通过诱导外周血平滑肌祖细胞向气道组织的定向迁移以及肺组织内ASM细胞的迁移两种方式，EGFR/p38途径介导了这一迁移过程。