他汀類藥物誘導哮喘氣道平滑肌細胞自噬機制的研究

《他汀類藥物誘導哮喘氣道平滑肌細胞自噬機制的研究》是依託上海交通大學，由顧問擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：他汀類藥物誘導哮喘氣道平滑肌細胞自噬機制的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：顧問
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

氣道平滑肌細胞是慢性哮喘發生氣道重塑的主要的效應細胞。有研究表明，他汀類藥物能夠改善和防止氣道重構。我們推測他汀類藥物通過誘導氣道平滑肌細胞發生自噬從而改善氣道重塑，逆轉哮喘發展，並且在預實驗中也證實哮喘時氣道平滑肌細胞自噬降低，而他汀類藥物可以促進細胞發生自噬，但具體作用信號通路以及在哮喘模型中的療效有待進一步闡明。本課題首先在細胞水平進行氣道平滑肌細胞自噬水平以及細胞功能的研究，並探討具體作用的信號通路。並在此基礎上用Rapamycin促進或者3-MA抑制自噬，慢病毒Beclin1和ATG5載體和相應的shRNA分別干預後，檢測他汀類藥物對細胞自噬水平和細胞功能的影響。在此基礎上，在哮喘小鼠動物模型中進一步進行活體干預，檢測平滑肌組織的自噬水平和氣道平滑肌增生、重塑和表型轉化能力，比較干預前後氣道炎症和氣道高反應性。將科研成果轉化套用於臨床，為臨床治療提供理論依據。

結題摘要

他汀類藥物除了調脂作用外，還具有抗氧化、抗炎、免疫抑制、調節內皮及血管舒縮功能等作用。哮喘發病時，氣道平滑肌細胞肥大增生，凋亡減少，並出現肌細胞向管腔遷移是哮喘氣道重塑的關鍵因素。細胞自噬是有別於細胞凋亡的另一種程式性細胞死亡的過程。他汀類藥物可以調控細胞自噬的發生，這在其他疾病模型中已有研究。因此，我們在哮喘動物模型中研究，辛伐他汀通過對氣道平滑肌細胞自噬的調節，改善哮喘氣道重塑和氣道炎症的作用；研究辛伐他汀對氣道平滑肌細胞增生、遷移、表型轉化的作用，以及誘導細胞自噬的相應機制。 本課題首先建立哮喘小鼠動物模型，進行辛伐他汀腹腔內注射干預研究，部分哮喘小鼠同時進行辛伐他汀聯合自噬抑制劑3-MA腹腔內注射。檢測各組氣道反應性、氣道炎症和氣道重塑的改變，同時研究各組自噬相關蛋白表的的差異。在體外實驗中，使用人氣道平滑肌細胞進行辛伐他汀和自噬抑制劑3-MA或自噬促進劑Rapamycin干預，檢測相應的自噬蛋白表達，電鏡下自噬的過程，細胞的增殖、遷移、表型轉化。同時在體外研究辛伐他汀對細胞炎症因子，尤其是TH1/TH2炎症因子的影響。對於可能涉及辛伐他汀促進自噬過程的PI3K/AKT和ERK/MAPK信號通路進行探討。 目前本課題研究發現辛伐他汀具有抑制哮喘小鼠氣道炎症、改善氣道高反應性，逆轉氣道重塑的作用。同時辛伐他汀可以促進哮喘肺組織中自噬相關蛋白表達升高，組織螢光檢測顯示升高的自噬蛋白LC3B主要定位於平滑肌。體外實驗進一步證明辛伐他汀誘導氣道平滑肌細胞自噬，通過自噬上調使細胞培養上清液中TH1細胞炎症因子水平升高，TH2細胞炎症因子水平降低。同時辛伐他汀可以促進氣道平滑肌細胞發生遷移，表型由增生型轉化為收縮型。在氣道平滑肌細胞中研究PI3K/AKT和ERK/MAPK信號通路分子的表達，辛伐他汀通過PI3K/AKT信號通路促進氣道平滑肌細胞自噬，發揮改善氣道重塑和抑制炎症的作用。同時，研究還發現，大劑量長時間的辛伐他汀干預，促進氣道平滑肌細胞發生凋亡，自噬作用在一定程度上抑制了凋亡，對細胞產生保護作用。 研究他汀類藥物誘導平滑肌細胞自噬的分子機制，有助於進一步揭示他汀類藥物對哮喘的治療作用和相應的病理生理過程，為臨床治療哮喘使用他汀類藥物提供理論依據，因而具有重要的臨床指導意義。