振盪呼吸氣流調控氣道上皮細胞功能的蛋白組學分析

《振盪呼吸氣流調控氣道上皮細胞功能的蛋白組學分析》是依託江蘇大學，由劉永義擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：振盪呼吸氣流調控氣道上皮細胞功能的蛋白組學分析
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉永義
• 依託單位：江蘇大學

項目摘要

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合徵（OSAHS）是以上氣道軟組織增厚，易塌陷，內腔變窄，呼吸暫停/ 紊亂為主要病理特徵的臨床常見疾病，嚴重危害人類睡眠健康。上氣道塌陷甚至閉塞產生不規則的振蕩氣流。由振蕩氣流產生的壁面切應力直接作用於氣道上皮細胞，參與上皮細胞的調控。本項目將從在體實驗和離體細胞模型，研究不同特徵的振盪切應力對氣道上皮細胞功能的作用。在在體實驗中，以OSAHS豬動物模型為研究對象，分析氣道振盪切應力的特徵。在離體實驗中，根據仿生學原理構建OSAHS呼吸方式氣流環境模擬艙。CALU-3細胞暴露在雙向振盪切應力作用下培養。運用蛋白質組學技術，分析振盪切應力與氣道上皮細胞蛋白質表達的定量關係。這些工作不僅有助於深入理解OSAHS形成的力學和生物學機制，對於最佳化OSAHS的臨床治療方案，防止OSAHS組織缺氧症侯群的出現，將極有價值。

結題摘要

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合徵（OSAHS）是以上氣道軟組織增厚，易塌陷，內腔變窄，呼吸暫停/ 紊亂為主要病理特徵的臨床常見疾病，嚴重危害人類睡眠健康。上氣道塌陷甚至閉塞產生不規則的振蕩氣流。由振蕩氣流產生的壁面切應力直接作用於氣道上皮細胞，參與上皮細胞的調控。本項目從動物實驗和離體細胞模型，研究不同特徵的振盪切應力對氣道上皮細胞功能的作用。在動物實驗中，通過在軟硬齶交界處黏膜下注射透明質酸鈉，造成上氣道局部狹窄，從而構建了SD大鼠上氣道阻塞動物模型，分析氣道振盪切應力對肺下氣道及心腦內皮細胞的影響。在離體實驗中，根據仿生學原理構建OSAHS呼吸方式氣流環境模擬艙。人肺癌細胞系A549暴露在雙向振盪切應力作用下培養。在不同參數下的生長狀態，進行了蛋白質組學研究分析振盪切應力與氣道上皮細胞蛋白質表達的定量關係。實驗結果：模仿鼾征病人上建立大鼠呼吸道狹窄動物建模，常規飼養3個月，成功培養出具有鼾征特點（肥胖，打鼾，嗜睡，）的動物模型，活體動態呼吸曲線有與OSAHS一樣的表現呼吸暫停，停前呼吸頻率波動，負壓持續時間比延長。模型組大鼠氧分壓氧含量，氧飽合度均低於對照組。氣管壁結構、心臟組織的切片發現模型組體內發生多系統缺氧性病變。蛋白質組學研究表明，上氣道阻塞引起下氣道肺組織蛋白質表達差異，共檢測出264個差異表達蛋白，其中模型組58個上調蛋白，206個蛋白表達下調。離體實驗表明，人肺癌細胞系A549，在不同參數的生長狀態下，蛋白質譜學數據產生明顯變化。差異蛋白主要參與壓力感受，糖代謝，以及膜電位變化等通路。這些工作不僅有助於深入理解OSAHS形成的力學和生物學機制，對於最佳化OSAHS的臨床治療方案，防止OSAHS組織缺氧症侯群的出現，將極有價值。