《cGAS-STING信號通路在哮喘發病中的作用及其機制》是依託浙江大學，由顏伏歸擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：cGAS-STING信號通路在哮喘發病中的作用及其機制
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：顏伏歸
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
過敏原誘導的氣道上皮凋亡常見於哮喘，但其是否介導哮喘發病尚未明確。最近發現凋亡細胞DNA可通過胞漿DNA識別信號通路的核心STING介導炎症性疾病的發生，而激活STING的關鍵分子是胞漿DNA感受器cGAS。我們研究發現卵白蛋白（OVA）依賴cGAS誘導氣道上皮細胞IL-25的合成，因此提出cGAS-STING可能通過識別過敏原攻擊所產生的凋亡氣道上皮細胞DNA進而促進氣道上皮細胞合成驅動Th2優勢免疫的細胞因子以介導哮喘發病。本課題擬OVA體外干預cGAS/STING敲除氣道上皮細胞，檢測干預後細胞凋亡及IL-25等驅動Th2優勢免疫的細胞因子表達。體內以OVA攻擊氣道上皮細胞/II 型肺泡上皮細胞cGAS/STING特異性敲除小鼠，檢測攻擊後小鼠IL-25等因子表達，評估肺組織炎症、氣道黏液及氣道高反應性。本課題擬闡明氣道上皮凋亡介導哮喘發病的機制，為篩選新的哮喘治療靶點提供理論依據。
結題摘要
哮喘中常可見過敏原誘導的氣道上皮凋亡，但這一現象在哮喘發病中發揮的作用尚不明確。近期有研究提示凋亡細胞的DNA可通過胞漿DNA識別信號通路的核心STING介導炎症性疾病的發生，而激活STING的關鍵分子是胞漿DNA感受器cGAS。我們研究發現卵白蛋白（OVA）依賴cGAS誘導氣道上皮細胞IL-25的合成，因此提出cGAS-STING可能通過識別過敏原攻擊所產生的凋亡氣道上皮細胞DNA進而促進氣道上皮細胞合成驅動Th2優勢免疫的細胞因子以介導哮喘發病。為驗證以上假設，本研究首先利用OVA和IL33干預人體氣道上皮細胞，研究其對人體氣道上皮細胞中dsDNA損傷及釋放的影響，以模擬哮喘中氣道上皮細胞的表型。結果顯示，IL-33和OVA干預人體氣道上皮細胞可穩定上調細胞因子GM-CSF的mRNA水平表達，並且能顯著上調人體氣道上皮細胞胞漿內的dsDNA的水平。這說明哮喘發生過程中，存在氣道上皮細胞胞漿內的dsDNA的含量增加。隨後，我們利用OVA和IL-33干預cGAS特異性敲除的人體氣道上皮細胞，研究cGAS對人體氣道上皮細胞炎症因子分泌的影響。結果表明在cGAS敲除後，GM-CSF的mRNA表達水平明顯下降。這揭示了cGAS感受器在OVA和IL-33介導的上皮細胞炎症中具有重要作用。最後，我們利用cGASflox/flox小鼠，構建氣道上皮（CC10-rtTA/（tet0）7-Cre-）cGAS特異性誘導敲除的小鼠品系，探究了cGAS在OVA和HDM誘導的哮喘模型中的作用。結果顯示，OVA刺激後，cGASflox/flox小鼠與WT小鼠相比，氣道BALF炎症細胞總數、嗜酸性粒細胞總數及百分比明顯降低，肺組織細胞因子IL-4,IL-5,IL-13,IL-25,IL-33及cGAS,STING,MUC5AC,IRF-7的mRNA水平也明顯較之更低，用ELISA檢測肺組織細胞因子IL-4,IL-5,IL-13,IL-33和mRNA水平結果一致，小鼠的氣道反應性和氣道HE評分和PAS評分也顯著降低。在HDM模型中，cGASflox/flox小鼠與WT小鼠相比肺組織各項細胞因子及cGAS,MUC5AC,INF-β的mRNA明顯降低，同時我們提取了小鼠肺組織蛋白，用ELISA檢測細胞因子IL-4,IL-25,IL-13,IL-33，結果與mRNA水平相一致。
