薄荷醇通过mTOR活化促进人支气管上皮细胞气道炎症相关因子的表达

目的 探讨哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）活化对薄荷醇诱导的人支气管上皮细胞（BEAS-2B）气道炎症相关因子表达的影响及其机制。 方法 将细胞分为4组：正常对照组、薄荷醇组、雷帕霉素组、薄荷醇+雷帕霉素组。用CCK-8法检测细胞存活率,实时荧光定量 PCR检测瞬时受体电位蛋白-8（TRPM8）、肿瘤坏死因子（TNF）-α和白细胞介素（IL）-1β mRNA的表达,Western blot检测BEAS-2B 中磷酸化的mTOR（p-mTOR）、TRPM8、TNF-α和IL-1β的蛋白表达。用流式细胞术检测胞内Ca2+荧光强度。 结果 与正常对照组相比,薄荷醇组中细胞TNF-α和IL-1β mRNA及蛋白表达升高,p-mTOR蛋白表达升高,胞内Ca2+浓度升高（P<0.05）。与正常对照组相比,雷帕霉素组中细胞TNF-α和IL-1β mRNA及蛋白表达均无差异（P>0.05）,p-mTOR蛋白表达降低（P<0.05）,胞内Ca2+浓度无差异（P>0.05）。与薄荷醇组相比,薄荷醇+雷帕霉素组中细胞TNF-α和IL-1β mRNA及蛋白表达降低,p-mTOR蛋白表达降低,胞内Ca2+浓度降（P<0.05）。 结论 薄荷醇可能通过活化mTOR诱导胞内Ca2+浓度升高,进而促进气道炎症相关因子IL-1β和TNF-α的表达。     

MARCKS磷酸化对冷刺激诱导人气道上皮细胞 MUC5AC 分泌的影响

目的: 构建豆蔻酰化富丙氨酸激酶C底物(MARCKS)磷酸化位点(PSD)突变体,并探讨瞬时受体电位M8离子通道(TRPM8)及MARCKS在冷刺激诱导黏蛋白(MUC)5AC合成及胞吐过程中发挥的作用。方法: 利用PCR克隆全编码MARCKS目的基因,并通过定点突变技术将PSD的4个丝氨酸突变为天冬氨酸编码基因。将野生型及突变体 cDNA亚克隆至pcDNA3.0载体后用酶切及DNA测序鉴定。以TRPM8特异性阻断剂BCTC、重组突变质粒转染人气道上皮16HBE细胞为干预手段,用免疫荧光及ELISA检测二者对冷空气刺激诱导的16HBE细胞合成及分泌MUC5AC的影响。结果: 成功构建了pcDNA3.0-MARCKS重组质粒及pcDNA3.0-MARCKS-PSD突变体。冷刺激组胞内合成及分泌MUC5AC水平显著高于未刺激对照组(P<0.05)。与冷刺激组比较,BCTC可显著抑制由冷刺激诱导的MUC5AC合成及分泌(P<0.05);与冷刺激组比较,转染MARCKS-PSD突变cDNA可显著下调由冷刺激诱导的MUC5AC高分泌水平(P<0.05),同时胞内的MUC5AC水平与对照组比较呈现显著升高状态(P<0.01),而转染载体及野生型MARCKS对冷刺激诱导的MUC5AC胞内合成及胞外分泌水平无显著影响(P>0.05)。结论: TRPM8及MARCKS-PSD的磷酸化过程介导了冷刺激诱导气道上皮细胞内MUC5AC的胞吐过程。     

气道上皮细胞ATP释放在周期性压力所致气道黏液分泌中的作用

目的探讨气道上皮细胞三磷酸腺苷（ATP）的释放及胞内钙离子（Ca2＋）在周期性压力波所致气道黏液分泌中的作用。方法体外培养人支气管上皮细胞株16HBE,通过节律性倾斜细胞培养板,利用液体的表面张力、大气压及液体重力所产生的牵张力（剪应力）及压力（压应力）给予细胞机械刺激。根据对培养细胞所施加条件不同分为对照组、单纯倾斜组、倾斜＋Ca2＋螯合剂BAPTA-AM组、倾斜＋Ca2＋螯合剂EGTA组和倾斜＋P2Y受体阻断剂RB-2组。分别采用四甲基偶氮唑盐（MTT）法测定各组细胞存活率,反转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测各组黏蛋白（MUC）5AC mRNA表达水平,ELISA法检测细胞培养上清液中MUC5AC蛋白含量,高效液相色谱法（HPLC）检测培养液中ATP释放量,倒置荧光显微镜观察细胞内Ca2＋浓度变化。结果与对照组相比,单纯倾斜组16HBE细胞MUC5AC mRNA和蛋白的表达量及细胞培养上清液中ATP的含量均明显升高（P〈0.05）;倾斜＋BAPTA-AM组、倾斜＋RB-2组ATP及MUC5AC蛋白表达量均明显低于单纯倾斜组（P〈0.05）;倾斜＋EGTA组和倾斜＋RB-2组MUC5AC mRNA表达量与单纯倾斜组比较,差异无统计学意义（P〉0.05）。结论节律性压力可刺激气道黏膜上皮MUC5AC分泌,其机制与依赖Ca2＋的ATP释放密切相关;该机制中的Ca2＋几乎全部由胞内存储钙提供。     

NDRG2基因通过去泛素化酶Zc3h12d在NF-κB转导通路中的调控机制

目的：研究NDRG2基因与去泛素化酶Zc3h12d在NF-κB转导通路中的调控机制。方法：采用LPS刺激人支气管气道上皮16HBE细胞株来构建炎性刺激时气道黏液高分泌模型，用瞬时转染过表达NDRG2基因和Zc3h12d siRNA干扰下调16HBE细胞，将细胞分成LPS+瞬时转染过表达NDRG2组(A组)、LPS+瞬时转染过表达NDRG2+Zc3h12d siRNA组(B组)、LPS+瞬时转染Zc3h12d siRNA组(C组)、LPS+转染空白载体组(D组)，以未做任何处理的16HBE细胞作为对照组(E组)。反转录PCR检测气道黏蛋白(mucin，MUC)5AC mRNA的表达水平，ELISA法检测IL-1β、IL-6等炎症因子及MUC5AC的分泌水平，Western印迹检测Zc3h12d和NF-κB p65的分泌水平，激光共聚焦法检测16HBE细胞内MUC5AC表达。结果：与B组比较，A组炎症因子及MUC5AC表达明显减少，差异有统计学意义(P<0.05)；而B组与C组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。与D组比较，A组炎症因子及MUC5AC的表达明显降低，差异均有统计学意义(均P<0.05)。D组与E组比较，LPS刺激后炎症因子及MUC5AC分泌增多，差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论：NDRG2基因可以通过Zc3h12d而实现对NF-κB转导通路的调控。     

中药添加剂降低烟气悬凝物诱导16HBE细胞TNF-α、IL-8及气道黏液蛋白基因mRNA高表达的实验研究

目的:研究中药添加剂降低烟气悬凝物诱导16HBE细胞TNF-α、IL-8及MUC5AC mRNA高表达的作用。方法:CCK-8法检测细胞活力,RT-PCR法检测TNF-α、IL-8及MUC5AC mRNA表达水平。结果:CSC染毒后细胞活力下降,TNF-α、IL-8及MUC5AC mRNA表达水平升高。中药添加剂组细胞活力高于普通烟组,mRNA表达水平有所下降。结论:中药添加剂具有抑制CSC诱导16HBE细胞活力下降及TNF-α、IL-8及MUC5AC mRNA高表达的作用。     

SOCS3经JAK/STAT信号通路调控气道黏蛋白高分泌

目的 研究细胞因子信号转导抑制因子3(SOCS3)在炎症情况下经JAK/STAT通路调控气道黏液高分泌.方法 培养人气道16HBE上皮细胞,设置空白对照组、白介素(IL)-6处理组、IL-6和microRNA (miR)-203处理组,Westernblot法分析细胞中磷酸化JAK激酶(p-JAK1/2)、SOCS3、黏蛋白(MUC) 5AC蛋白水平;Real-time法检测各组细胞中SOCS3、STAT3、MUC5AC mRNA表达量;ELISA法检测各组培养上清液中p-JAK1/2、SOCS3、MUC5AC蛋白含量.结果 在IL-6刺激下,IL-6处理组的p-JAK1/2、SOCS3、MUC5AC蛋白量及SOCS3、STAT3 mRNA含量较空白对照组显著升高(P＜0.05),IL-6和miR-203处理组的p-JAK1/2、MUC5AC蛋白量及STAT3 mRNA含量较IL-6处理组显著升高(P＜0.05),但SOCS3 mRNA与IL-6处理组比较差异无统计学意义,SOCS3蛋白含量较IL-6处理组显著降低(P＜0.05).结论 细胞在IL-6刺激后SOCS3呈现高表达,同时经JAK/STAT信号通路负反馈调控MUC5AC.     

TIM-1对哮喘小鼠气道MUC5AC及Th2细胞因子表达的影响

目的 研究T细胞免疫球蛋白-黏蛋白-1(TIM-1)表达对哮喘小鼠气道MUC5AC及Th2细胞因子的作用,探讨气道黏液高分泌的机制。方法 30只健康雌性C57BL/6小鼠,按随机数字表法分为正常组、哮喘组和TIM-1抗体组,每组10只。检测小鼠外周血单个核细胞（PBMCs）TIM-1+细胞比例、气道MUC5AC mRNA表达、肺泡灌洗液（BALF）中IL-13、IL-4、IL-5表达及黏液细胞和细胞内黏液量的改变。结果（1）哮喘组及TIM-1抗体组小鼠外周血PBMCs中TIM-1+ 细胞比例（11.20%,5.11%）均显著高于正常组（0.64%,P<0.05);而TIM-1抗体组明显低于哮喘组（P<0.05）。（2）哮喘及TIM-1抗体小鼠气道黏液细胞MUC5AC mRNA相对表达(17.3±1.4,5.6±0.3)及IL-13[(16.80±0.63) ng/ml,(5.70±0.64)ng/ml]、IL-4[（614.72±117.39）pg/ml,（325.78±86.54）pg/ml]、IL-5[（1681.13±613.55）pg/ml,（513.42±86.87）pg/ml]表达量均显著高于正常组[1, (1.09±0.25)ng/ml,（17.56±3.01）pg/ml,（30.78±9.67）pg/ml ],TIM-1抗体组小鼠上述指标显著低于哮喘组（P<0.05）。（3）气道MUC5AC及IL-13表达与TIM-1+细胞表达均呈正相关,r1=0.946,P1=0.004; r2=0.984,P2=0.000. 结论 哮喘小鼠外周血TIM-1+细胞升高,可致气道黏液过度分泌;抑制TIM-1表达可减少哮喘气道黏液高分泌。调节TIM-1表达有可能成为减少黏液高分泌及治疗哮喘的新途径。     

JNK1/2-AP1信号转导通路对PM2.5所致气道黏液高分泌的介导作用

 目的研究直径≤2.5μm空气中可吸入颗粒（PM2.5）所致气道黏液高分泌的信号转导机制。方法PM2.5刺激大鼠建立气道黏液高分泌模型,Wistar大鼠随机分为对照组、PM2.5组、PM2.5+SP600125组。ELISA检测各实验组中粘蛋白（MUC）5AC在蛋白水平的表达量,Realtime-PCR检测MUC5AC在mRNA水平的表达量,Westernblotting检测JNK1、JNK2、p-JNK1/2的蛋白含量,EMSA检测该信号通路下游激活蛋白1（AP-1）与DNA的结合活性。结果PM2.5刺激组与空白对照组相比,前者MUC5AC在mRNA水平和蛋白水平的表达量均显著高于后者（P<0.01）,通过WesternBlotting法测得JNK1、JNK2各自的蛋白总量无明显变化,活化的JNK1/2(p-JNK1/2)的含量则明显高于对照组（P<0.01）,EMSA结果提示：PM2.5组,测得激活蛋白1结合活性明显升高（P<0.01）,给予JNK特异性抑制剂SP600125后,测得激活蛋白1结合活性明显降低（P<0.05）。与PM2.5刺激组比较,PM2.5+SP600125组的MUC5AC在mRNA水平和蛋白水平的表达明显降低（P<0.05）。结论PM2.5可以通过JNK1/2-AP-1信号传导通路调节气道黏液高分泌。     

Wnt／β-catenin信号通路参与高渗条件下气道上皮细胞黏液高分泌

目的研究高渗刺激对人气道上皮细胞（16HBE）黏蛋白（MUC）5AC分泌的影响,以及Wnt／β-catenin信号通路可能的介导作用。方法使用浓氯化钠配置高渗培养液,用高渗培养液刺激16HBE细胞,细胞分为常规培养（阴性对照组）以及高渗培养液刺激3、6、9、12h组。ELISA法检测MUC5AC分泌量,Westernblotting法检测人气道Wnt家族蛋白Wnt1、Wnt2、Wnt3a、Wnt4、Wnt5a、Wnt7a、Wnt10a、Wnt10b的表达情况。将Wnt4小片段siRNA转染16HBE细胞,再给予高渗培养液刺激。采用ELISA法检测培养上清的MUC5AC分泌量,采用Westernblotting法检测细胞内经典Wnt／β-catenin通路相关信号分子的表达量,细胞免疫荧光法检测核因子（NF）-κBp65核转位情况。结果高渗培养的16HBE细胞上清及胞质中检测到的MUC5AC分泌量显著高于阴性对照组,且MUC5AC分泌量在一定范围内呈时间依赖性（均P〈0．05）。高渗刺激组Wnt1、Wnt2、Wnt3a、Wnt5a、wnt7a、Wnt10a和Wnt10b表达量较阴性对照组无明显变化（均P〉0．05）,而Wnt4表达量显著升高（P〈0．05）。高渗刺激组细胞内β-catenin和CyelinD1的相对表达量显著高于阴性对照组,细胞免疫荧光法提示NF-κBp65核转位（均P〈0．05）;而经转染Wnt4siRNA后,高渗培养组上清及胞质内MUC5AC分泌量显著低于未转染的高渗培养组（P〈0．05）,细胞内β-catenin、CyclinD1水平及NF-κBp65的核转位现象也受到显著抑制（均P〈0．05）。结论高渗盐水可诱导16HBE细胞MUC5AC高分泌,Wnt／β-catenin信号通路在该效应中有重要的参与作用。     

晚期糖基化终末产物受体促进甲苯二异氰酸脂哮喘小鼠MUC5AC表达及气道黏液高分泌

目的 探讨晚期糖基化终末产物受体(RAGE)信号对甲苯二异氰酸脂(TDI)哮喘小鼠黏蛋白MUC5AC表达及气道黏液分泌的影响.方法 在体内水平上建立TDI小鼠哮喘模型,实验分4组:对照组、TDI溶剂(AOO)致敏激发组、TDI致敏激发组、RAGE抑制剂处理组.采用糖原染色评估各组间气道黏液分泌情况,Western blotting及免疫组化法检测MUC5AC表达水平.同时通过Western blotting检测各组间细胞外调节蛋白激酶(ERK)通路磷酸化水平.在体外水平配制TDI-人血清白蛋白(TDI-HSA)复合物,刺激人支气管上皮细胞(16HBE)及经慢病毒转染空载体和shRNA-RAGE载体的人支气管上皮细胞,检测各组MUC5AC及ERK通路分子表达情况,加入ERK抑制剂U0126后,进一步评估MUC5AC mRNA表达情况.结果 与对照组相比,TDI哮喘组小鼠糖原染色阳性率及MUC5AC表达升高(P<0.05),p-ERK表达增多(P<0.05),RAGE抑制剂处理组糖原染色阳性率及MUC5AC表达较TDI组减少(P<0.05).同时,p-ERK表达下降(P<0.05).体外水平,与对照组相比,TDI-HSA处理组MUC5AC mRNA及p-ERK表达增多(P<0.05),sh RNA-RAGE组MUC5AC mRNA及p-ERK表达下调(P<0.05),ERK抑制剂预处理组,MUC5AC mRNA表达下调(P<0.05).结论 TDI小鼠哮喘模型下RAGE可能通过激活ERK通路促进黏蛋白MUC5AC的表达及黏液高分泌的发生.     

依赖Ca2+的ATP过量释放在机械牵张所致气道上皮黏蛋白5AC高分泌中的作用

目的探讨人气道上皮细胞三磷酸腺苷(ATP)释放量的改变在机械通气所致气道黏液高分泌中的作用。方法人气道黏膜上皮细胞(HBE16)体外培养,通过节律性倾斜细胞培养板,利用液体的表面张力、大气压及液体重力所产生的牵张力(剪应力)及压力(压应力)给予压力牵张刺激,并利用向密闭盒中注入医用氧气增加压力以模拟机械通气,各组培养细胞依施加条件不同而分为对照组、单纯倾斜组、倾斜+钙离子螯合剂BAPTA-AM、倾斜+BAPTA-AM+钙离子螯合剂EGTA、加压+倾斜、加压+倾斜+嘌呤P2Y受体阻断剂reactive blue-2(RB-2)、加压+倾斜+BAPTA-AM、加压+倾斜+BAPTA-AM+EGTA,共8组,分别采用四甲基偶氮唑盐法(MTT)测定细胞活性、逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测各组黏蛋白(MUC)5AC mRNA表达水平、ELISA法检测细胞培养上清液中MUC5AC含量、高效液相色谱法(HPLC)检测培养液中ATP释放量。结果加压+倾斜组细胞MUC5AC mRNA相对含量、培养上清液中ATP释放量和MUC5AC蛋白分泌量分别为:(11.80±0.01)、(7.41±0.45)μmol/g、(0.77±0.26),显著高于单纯倾斜组的(6.60±0.01)、(2.76±0.47)μmol/g、(0.25±0.01)及对照组的(3.40±0.01)、(0.00±0.01)μmol/g、(0.02±0.01)(均P<0.05)。RB-2、EGTA+BAPTA-AM处理后的加压+倾斜组细胞的MUC5AC mRNA相对含量分别为:(10.5±0.03)、(11.9±0.11),与加压+倾斜组相比抑制作用不显著(P>0.05);培养上清液中ATP释放量分别为:(0.05±0.02)μmol/g、(0.08±0.02)μmol/g,较加压+倾斜组显著降低(均P<0.05)。结论机械通气可以显著提高气道黏膜上皮MUC5AC的分泌,其机制与气道上皮细胞依赖Ca2+的ATP的过量释放密切相关。     

Brg1通过STAT6促进哮喘气道黏液高分泌

目的研究染色质重构复合物核心催化亚基（Brg1）对哮喘小鼠气道黏液高分泌的影响及其作用机制。方法将6~8周龄 雌性野生型C57bl/6小鼠和Brg1-/-小鼠（Ⅱ型肺泡上皮细胞AEC2s上特异性条件敲低Brg1的C57bl/6小鼠）随机分为4组：正常 对照组、哮喘组、Brg1敲低对照组（Brg1-/-）和Brg1敲低后构建哮喘模型组（Brg1-/-+哮喘）,每组10只。哮喘组和Brg1-/-+哮喘组用 鸡卵清蛋白（OVA）制备过敏性哮喘模型,对照组用生理盐水代替。收取标本,用ELISA检测小鼠支气管肺泡灌洗液（BALF）中 黏蛋白MUC5AC和IL-13的表达。糖原染色检测小鼠气道杯状细胞的增生和黏液分泌,q-PCR和免疫组化检测各组小鼠气道 黏蛋白MUC5AC的表达和定量。Western blot检测各组小鼠肺组织中STAT6、p-STAT6的表达。结果Brg1-/-+哮喘组较哮喘组 气道杯状细胞增生和黏液分泌均显著减少,BALF中IL-13、MUC5AC表达明显降低,肺组织MUC5AC mRNA表达显著降低, 同时肺组织STAT6和磷酸化STAT6显著下调。结论Brg1-/-敲低的小鼠建立哮喘模型时气道黏液分泌较野生型小鼠减轻,其可 能通过影响STAT6从而抑制黏蛋白MUC5AC的表达,抑制支气管哮喘气道黏液高分泌,表明Brg1具有促进哮喘气道黏液高分 泌的作用。     

人MUC5AC启动子荧光报告基因的构建与分析

目的：构建人MUC5AC启动子荧光报告基因并进行分析。方法 PCR技术克隆人MUC5AC启动子[(-1300)~(+48) bp]长度片段的基因,将纯化的PCR产物与T载体连接,然后将连接产物转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,并利用酶切和测序进行重组质粒鉴定;将该重组质粒克隆至pGL3-ehancer荧光报告基因载体上,用脂质体转染法将荧光报告基因转染至人支气管上皮细胞(16HBE细胞),分别用1 ng/mL的重组细胞因子IL-4和IL-13刺激细胞24 h,并设不做任何处理的对照组;用Promega双荧光素酶报告基因检测试剂盒检测相对荧光素酶活性(Rlus1/Rlus2)。结果人MUC5AC启动子荧光报告基因构建成功,IL-4和IL-13刺激组的相对荧光素酶活性均高于对照组[IL-4(21.6667±2.08167),IL-13(26.5678±1.52753),对照组(8.33±1.52753);F=89.815,P=0.000]。结论 MUC5AC启动子核心区域为(-1300)~(+48) bp范围,IL-4和IL-13可作用于该区域并促进MUC5AC高表达。