ERS信号通路在哮喘小鼠气道黏液高分泌及气道重塑中的作用研究

目的 探讨内质网应激(ERS)信号通路在哮喘小鼠气道黏液高分泌及气道重塑中的作用.方法 选择无特定病原体(SPF)级雌性C57BL/6小鼠24只,实验分为对照组、模型组、ERS抑制剂组,每组8只.除对照组外,其余两组卵清清蛋白(OVA)+氢氧化铝制备哮喘模型,从第21天起ERS抑制剂组每次激发前30 min灌胃0.35 mg/g 4-苯基丁酸(4-PBA),对照组和模型组灌胃等体积生理盐水.对肺泡灌洗液(BALF)中细胞计数;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测BALF中白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;苏木精-伊红(HE)染色检测肺组织形态情况;马松染色检测肺组织胶原沉积情况;过碘酸雪夫(PAS)染色检测肺组织杯状上皮细胞增生情况;Western blot检测肺组织中肌醇需求酶1α(IRE1α)、活化转录因子6(ATF6)、ERS相关基因C/EBP同源蛋白(CHOP)、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)表达情况.结果 相较于对照组,模型组肺血管周围聚集大量炎症细胞、肺泡间隔增厚、结构破坏、平滑肌增厚,胶原纤维沉积明显增加,杯状细胞数量明显增多;ERS抑制剂组相较于模型组炎症细胞数量减少、肺泡间隔有所增加,但结构破坏仍严重,胶原纤维沉积、杯状细胞数量均降低.与对照组比较,模型组BALF中细胞总数、嗜酸粒细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞数量,IL-6、TNF-α水平,肺组织中IRE1α、ATF6、CHOP、GRP78水平均升高(P<0.05);与模型组比较,ERS抑制剂组BALF中细胞总数、嗜酸粒细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞数量,IL-6、TNF-α水平,肺组织中IRE1α、ATF6、CHOP、GRP78水平均降低(P<0.05).结论 抑制ERS信号通路可以抑制炎性反应和气道重塑,缓解气道黏液高分泌情况,实现对哮喘小鼠的保护.     

基于网络药理学探讨贝母瓜蒌散干预哮喘气道黏液高分泌及气道重塑的作用机制

目的 基于网络药理学探讨贝母瓜蒌散治疗哮喘气道黏液高分泌及气道重塑的潜在作用机制。方法 检索中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）和2020年版《中华人民共和国药典》中贝母瓜蒌散组方药物化学成分,筛选其活性成分和靶点,并使用UniProt数据库进行靶点名称校正。检索GeneCards、OMIM数据库获得哮喘、气道重塑和气道黏液高分泌靶点。将药物靶点和疾病靶点取交集,采用STRING 11.5数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,并用DAVID 6.8数据库对交集靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。结果 共获得贝母瓜蒌散的32个活性成分;得到贝母瓜蒌散治疗哮喘气道黏液高分泌及气道重塑的交集靶点45个,其中核心靶点有AKT1、TP53、JUN、TNF、IL6、RELA、EGFR、CASP3、MAPK1。GO功能富集分析获得条目422条,KEGG通路富集得到105条信号通路,涉及癌症通路、PI3K-Akt信号通路、HTLV-Ⅰ感染、乙型肝炎、TNF信号通路、HIF-1信号通路等。结论 贝母瓜蒌散可能通过多成分、多靶点、多通路协同作用治疗哮喘气道黏液高分泌及气道重塑,为以后机制研究提...     

气道黏液高分泌疾病概述

气道黏液高分泌(Airway mucus hypersecretion),是一些严重的呼吸系统疾病的特征,包括哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、囊性纤维化(CF)。这些患者总是表现出气道黏液高分泌的特点,即痰的产生,在气道内腔有过多的黏液、杯状细胞增生及副黏膜腺肥大。黏液高分泌的病理生理后遗症是气道阻塞,气流受限,通风灌注错配及气体交换减值。此外,还可危及黏膜纤毛功能,黏液清除减少,可以促进细菌定植,导致反复胸部感染和加重,尤其是在COPD和CF。但是与相应的并假定联系在一起的每一种疾病都有不同的气道炎症反应黏液高分泌显型。因此,依据特定黏液高分泌的因素进行最佳治疗是有可能的。     

吉非替尼在丙烯醛诱导气道黏液高分泌中的作用

目的研究表皮生长因子酪氨酸受体抑制剂(EGFR-TKI)——吉非替尼(gefitinib)在丙烯醛诱导气道黏液高分泌中的作用。方法采用丙烯醛诱导气道黏液高分泌建立大鼠模型,将大鼠分为正常对照组(A组,不予以任何干预),模型组(B组,丙烯醛雾化吸入),药物干预组(C、D、E组,在丙烯醛雾化前30 min,分别以10 mg/kg、20 mg/kg、30 mg/kg的吉非替尼灌胃),药物对照组(F组,生理盐水雾化前30 min,以30 mg/kg吉非替尼灌胃),每组6只大鼠。上述处理持续3周后处死实验动物并取其肺组织,分别进行RT-PCR检测黏蛋白MUC5ACmRNA的表达,免疫组化检测气道MUC5AC和EGFR的蛋白表达,阿尔辛蓝-过碘酸雪夫氏染色(AB-PAS)检测杯状细胞数目。结果模型组大鼠肺组织MUC5AC、EGFR表达增强,杯状细胞数增加;吉非替尼对丙烯醛引起的MUC5AC表达、杯状细胞数增加均具有抑制作用,随着浓度的增加,抑制作用加强;吉非替尼对EGFR信号通路中EGFR蛋白表达具有抑制作用。结论丙烯醛活化EGFR使MUC5AC过度表达,吉非替尼通过对EGFR信号通路的调节,在气道黏液高分泌中具有保护作用。     

细胞外信号调节激酶信号通路在中性粒细胞弹性蛋白酶介导气道黏液高分泌中的作用

气道黏液高分泌是慢性气道炎症性疾病的重要病理特征，过量分泌的黏液在气道中潴留进而加重已狭窄气道的阻塞，同时也为细菌在气道中定植提供了良好的培养基。目前已公认气道中激活多形核中性粒细胞（PMN）释放的中性粒细胞弹力酶（NE）是炎症级联反应的终效应因子，且NE是一种目前已知的最强的促黏液分泌剂，     

吉非替尼在丙烯醛诱导气道黏液高分泌中的作用

目的研究表皮生长因子酪氨酸受体抑制剂（EGFR-TKI）——吉非替尼（gefitinib）在丙烯醛诱导气道黏液高分泌中的作用。方法采用丙烯醛诱导气道黏液高分泌建立大鼠模型，将大鼠分为正常对照组（A组，不予以任何干预），模型组（B组，丙烯醛雾化吸入），药物干预组（C、D、E组，在丙烯醛雾化前30min，分别以10mg／kg、20mg／kg、30mg／kg的吉非替尼灌胃），药物对照组（F组，生理盐水雾化前30min，以30mg／kg吉非替尼灌胃），每组6只大鼠。上述处理持续3周后处死实验动物并取其肺组织，分别进行RT-PCR检测黏蛋白MUC5AC mRNA的表达，免疫组化检测气道MUC5AC和EGFR的蛋白表达，阿尔辛蓝-过碘酸雪夫氏染色（AB-PAS）检测杯状细胞数目。结果模型组大鼠肺组织MUC5AC、EGFR表达增强，杯状细胞数增加；吉非替尼对丙烯醛引起的MUC5AC表达、杯状细胞数增加均具有抑制作用，随着浓度的增加，抑制作用加强；吉非替尼对EGFR信号通路中EGFR蛋白表达具有抑制作用。结论丙烯醛活化EGFR使MUC5AC过度表达，吉非替尼通过对EGFR信号通路的调节，在气道黏液高分泌中具有保护作用。     

内毒素致大鼠气道黏液高分泌的研究

[摘要] 目的 探讨内毒素致大鼠气道黏液高分泌的发生机制。 方法 将12只雄性SD大鼠随机分为对照组和脂多糖组。采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测支气管肺泡灌洗液（BALF）中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和IL-10浓度。分别用HE染色、阿辛蓝-过碘酸雪夫（AB-PAS）和免疫组化染色进行气道上皮杯状细胞计数,检测气道黏液物质和MUC5AC表达。结果 LPS气道内注射后BALF中TNF-α、IL-1β和IL-10水平较对照组升高,气道上皮杯状细胞积分、气道黏液物质及MUC5AC表达明显升高（均P<0.01）。相关性分析示LPS组BALF中TNF-α、IL-1β水平与气道MUC5AC呈正相关（r分别为 0.921、0.883,均P<0.01）,IL-10与MUC5AC呈负相关（r为-0.852,P<0.05）。 结论 侵入气道的细菌致病因子可上调MUC5AC表达,引起气道黏液高分泌,其发生机制可能与失控性炎症反应有关;大鼠气道内注射LPS能成功建立气道黏液高分泌模型。     

苏黄止咳胶囊对尘螨诱导哮喘小鼠气道炎症和黏液高分泌的影响

目的探讨苏黄止咳胶囊对尘螨诱导哮喘小鼠气道炎症和黏液高分泌的影响和机制。方法将30只雌性C57BL/6J小鼠随机分为对照组、哮喘组和治疗组,每组10只。哮喘组和治疗组小鼠使用尘螨过敏原进行致敏、激发,建立哮喘模型;治疗组小鼠于每次激发前2 h予3.5 g·kg-1苏黄止咳胶囊PBS溶液灌胃,对照组、哮喘组予PBS溶液灌胃,连续灌胃7 d。检测各组气道高反应[增强呼气间歇（Penh）值],HE染色观察肺部炎症,评估小鼠肺泡灌洗液中细胞总数和嗜酸粒细胞数量,过碘酸雪夫染色（PAS）评估小鼠气道杯状细胞增生情况,免疫组织化学染色（IHC）和实时荧光定量PCR（RT-qPCR）分别评估小鼠气道MUC5AC蛋白和mRNA水平;ELISA法检测小鼠脾细胞培养上清液中细胞因子IL-4、IL-5和IL-13水平以及血清中尘螨特异性IgE抗体（HDM-sIgE）含量。结果与哮喘组相比,治疗组Penh值、肺泡灌洗液细胞总数和嗜酸性细胞、MUC5AC蛋白和mRNA表达水平、HDM-sIgE含量、IL-5和IL-13水平均显著减少（均P<0.05）,肺部炎症浸润情况得到明显改善,气道杯状细胞增生现象明显减少。结论苏黄止咳胶囊能抑制IL-5、IL-13及sIgE分泌,减轻尘螨诱导哮喘气道炎症和黏液高分泌。     

谷氨酰胺对内质网应激介导的哮喘小鼠气道重塑模型的干预作用

[目的]探讨谷氨酰胺对内质应激介导的哮喘小鼠气道重塑模型的干预作用及其机制.[方法]取雌性BALB/c小鼠,随机分为正常对照组、模型对照组(OVA慢性气道重塑)及谷氨酰胺治疗组(750 mg/kg),给予相应处理.在末次给药24 h后,给予不同剂量乙酰胆碱激发行气道反应评估;取小鼠肺组织,采用免疫组织化学染色法检测α-SAM表达水平,ELISA法检测支气管肺泡灌洗液(BALF)中OVA特异性IgE、细胞因子IL-6,IL-12含量,Western blot法检测肺组织中的CHOP,GPR78含量.[结果]与模型对照组比较,谷氨酰胺治疗组OVA诱导的哮喘小鼠气道高反应性明显降低(P<0.05),肺组织中α-SAM表达明显减少(P<0.05),BALF中OVA特异性IgE和IL-6水平显著降低,IL-12水平明显升高(P<0.05);Western blot检测结果显示,与模型对照组比较,谷氨酰胺治疗组CHOP和GRP78蛋白表达量显著降低(P<0.05).[结论]谷氨酰胺可通过抑制内质网应激减缓气道炎症及气道重塑,对过敏性哮喘具有保护作用.     

易喘平胶囊对哮喘模型小鼠气道黏液高分泌的抑制作用

目的：观察易喘平胶囊（补肾活血法）对哮喘气道黏液高分泌的抑制作用及机制．方法：将32只雄性BALB／c小鼠随机分为正常对照组、哮喘组、地塞米松组和易喘平胶囊组（n=8），制备卵蛋白致敏的哮喘模型，高碘酸希夫（PAS）法检测各组小鼠气道黏膜杯状细胞数量及黏液分泌情况，逆转录聚合酶链反应（RTPCR）检测肺组织黏液蛋白MUCSAC mRNA的水平，检测支气管肺泡灌洗液（BALF）中嗜酸粒细胞数及细胞总数，酶联免疫吸附法（ELISA）检测肺组织匀浆液中自细胞介素4（IL-4）和γ干扰素（IFNγ）的含量。     

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。     

TSLP siRNA干预对哮喘模型大鼠气道重塑的作用及对ERK信号通路的影响

目的 分析胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)小干扰RNA(siRNA)干预对哮喘模型大鼠气道重塑的作用及对细胞外信号调节激酶(ERK)信号通路的影响.方法 选取清洁及健康的雄性大鼠56只,随机选取14只为正常组,剩余42只建立哮喘模型,分为模型组、空白对照组和TSLP siRNA干预组,各14只.Im-age-Pro Plus软件计算出大鼠的小气道支气管壁总管壁面积、小气道支气管壁内管壁面积和支气管壁平滑肌的面积,生理记录仪记录大鼠的肺顺应性和肺弹性阻力,显微镜下观察大鼠白细胞数量、嗜酸性粒细胞(EOS)数量,并计算出EOS/白细胞的值,Western blot法检测细胞外信号调节激酶-1(ERK1)、伤害性信息与即刻早期基因(C-FOS)、血小板衍生因子(PDGF)蛋白水平表达.结果 与模型组、空白对照组相比,TSLP siRNA干预组小气道支气管壁总管壁面积、小气道支气管壁内壁面积、支气管壁平滑肌面积均减小,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组、空白对照组相比,TSLP siRNA干预组肺顺应性均升高,肺弹性阻力均降低,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组、空白对照组相比,TSLP siRNA干预组白细胞、EOS/白细胞均降低,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组、空白对照组相比,TSLP siRNA干预组ERK1、C-FOS、PDGF通路蛋白均降低,差异有统计学意义(P<0.05).结论 TSLP siRNA干预通过调控ERK信号通路相关蛋白,改善气道重塑指标,提高大鼠的肺顺应性,降低大鼠的肺弹性阻力,抑制炎性反应.     

哮喘患者气道上皮钙激活的氯离子通道1表达增加与黏液高分泌

目的　通过检测哮喘患者气道上皮钙激活的氯离子通道 1 (CaCC1 )和黏蛋白MUC5AC、黏膜下腺黏蛋白的表达情况 ,探讨哮喘患者气道黏液高分泌的机制。方法　取 2 0 0 4年华西医院胸外科手术病人离体标本 ,其中哮喘患者 6例 ,非哮喘患者 1 0例作为对照。分别用原位杂交、免疫组化、阿辛兰 PAS染色检测气道上皮细胞CaCC1 、MUC5AC及黏蛋白的表达。结果　与正常对照组比较 ,哮喘组患者气道上皮CaCC1 、MUC5AC表达细胞较对照组增加 ,强度增强 (P值分别为0 .0 1和 0 . 0 4 ) ;哮喘组和对照组气道上皮的杯状细胞均有黏蛋白的分泌 ,哮喘组分泌黏蛋白的杯状细胞较对照组增加 (P =0 . 0 1 ) ;哮喘组黏膜下腺较对照组分泌黏蛋白增加 (P <0 . 0 5 )。哮喘组气道上皮CaCC1 表达增加与MUC5AC表达增加呈正相关 (P =0 . 0 1 ,r=0 . 76 5 )。哮喘组气道上皮CaCC1表达增加与该组患者气道上皮黏蛋白阳性细胞百分比增加呈正相关 (P =0 .0 1 ,r =0 . 75 7) ;哮喘组气道上皮CaCC1 表达增加与黏膜下腺光密度、着色面积、光密度×着色面积增加均呈正相关 (P值分别为 0 . 0 3、0 . 0 2和 0. 0 1 ,r分别为 0 . 5 5 4、0 . 5 94和 0 . 6 1 9)。结论　CaCC1 在哮喘患者气道上皮表达增加 ,可能与哮喘患者的气道黏液高分泌密切相关。     

ERK1/2信号通路在大鼠气道黏液高分泌中的作用研究

目的:探讨细胞外信号通路1/2(ERK1/2)在气道黏液高分泌过程中的作用。方法:通过大鼠气道内注入脂多糖(LPS)并烟熏建立气道黏液高分泌模型。分别给予ERK1/2特异性阻断剂-U01260.25mg/kg、0.5mg/kg和1mg/kg腹腔注射14d。提取肺组织,采用免疫组化、RT-PCR等方法检测Muc5ac、ERK1/2及磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)等的表达水平。结果:LPS及烟熏刺激可以使大鼠气道上皮Muc5ac mRNA和蛋白的表达增多,并引起p-ERK1/2与ERK1/2比值明显增高。U0126可以抑制由LPS导致的气道Muc5ac高表达和p-ERK1/2与ERK1/2比值增高。p-ERK1/2与ERK1/2的比值与Muc5ac mRNA和蛋白的表达呈正相关关系。结论:U0126可抑制LPS及烟熏所致的气道黏液高分泌状态,其机制可能是ERK1/2信号通路参与了气道黏液高分泌的调控,U0126通过特异性阻断ERK1/2从而导致黏液高分泌的下调。     

支气管哮喘小鼠气道重构模型的构建及评价

目的：用屋尘螨提取液(DHM)制备支气管哮喘小鼠气道重构模型,并初步探讨其量效和时效关系。方法：90只清洁级雌性BALB/c小鼠随机分为空白对照组、DHM低剂量组,DHM高剂量组3组,每组再分为3、6、9周3个亚组。用不同浓度的DHM皮下和腹腔致敏后,多次滴鼻激发,进行支气管肺泡灌洗液(BALF)炎细胞总数和嗜酸细胞计数,测定BALF中IL-4和血清总IgE;采用医学图像分析软件测定支气管壁厚度和气道面积。结果： DHM低剂量组和高剂量组分别与空白对照组比较：①BALF中IL-4、嗜酸细胞和白细胞总数计数以及血清中总IgE均明显升高（P<0.05）。②标准气道壁厚度（d/Pi）和气道壁面积（WA/Pi）均明显增加(P<0.05) 。③镜下直接观察3周时小鼠出现明显急性气道炎症,气道壁结构有轻微改变;9周内随时间增加气道结构发生显著改变。DHM高剂量与低剂量组比较,3周时炎细胞和嗜酸细胞计数显著增加（P<0.05）;3、6和9周时IL-4和IgE均显著增加(P<0.05);气道测量各指标差异无显著性。 结论：屋尘螨提取液能成功诱导BALB/c小鼠支气管哮喘气道重构;在研究的剂量范围内存着明显的量效关系,9周内随时间延长气道重构越来越显著,存在显著的时效关系。     

红茶提取物在炎性气道黏液高分泌中的作用

目的 观察茶黄素(TF)各单体在人中性粒细胞弹性蛋白酶(HNE)诱导气道黏液高分泌中的作用.方法 采用HNE刺激人肺腺癌细胞A549,导致黏液高分泌,以TF各单体(TF1、TF2、TF3)进行干预.采用MTT法测定各单体对A549细胞的活性影响,确定作用剂量后将A549细胞分为4组进行实验,分别为①对照组:无血清培养基培养;②HNE刺激组:HNE(50 nmol/L)刺激24 h;③TF单体干预组:分别用TF1、TF2、TF3(浓度分别为50、100、200 μg/mL)作用24 h后,再予HNE刺激24 h;④AG1478干预组:先用表皮生长因子受体阻断剂AG1478(5 μmol/L)处理30 min后,再予HNE刺激24 h.测定不同剂量TF1、TF2、TF3作用后黏蛋白(MUC)的变化及TF3(200 μg/mL)作用时间不同(12、24、36 h)后MUC的变化.RT-PCR检测MUC5AC mRNA的变化;ELISA 测定MUC5AC蛋白表达的变化.结果 HNE刺激组的MUC5AC mRNA表达和MUC5AC蛋白含量显著高于对照组(P<0.01);而给予TF1、TF2、TF3预处理后,与HNE刺激组相比,两指标均明显下调(均P<0.01),且呈剂量依赖关系,其中以TF3作用最明显.TF3的作用时间也与MUC5AC的下调呈正相关;而AG1478干预组对黏液的下调作用较TF各组更强(P<0.01). 结论TF各单体虽不能完全抑制炎性黏液的分泌,但可明显降低炎性气道的黏液高分泌状态,以TF3作用最强.     

红茶提取物在炎性气道黏液高分泌中的作用

目的 观察茶黄素(TF)各单体在人中性粒细胞弹性蛋白酶(HNE)诱导气道黏液高分泌中的作用.方法 采用HNE刺激人肺腺癌细胞A549,导致黏液高分泌,以TF各单体(TF1、TF2、TF3)进行干预.采用MTT法测定各单体对A549细胞的活性影响,确定作用剂量后将A549细胞分为4组进行实验,分别为①对照组:无血清培养基培养;②HNE刺激组:HNE(50 nmol/L)刺激24 h;③TF单体干预组:分别用TF1、TF2、TF3(浓度分别为50、100、200 μg/mL)作用24 h后,再予HNE刺激24 h;④AG1478干预组:先用表皮生长因子受体阻断剂AG1478(5 μmol/L)处理30 min后,再予HNE刺激24 h.测定不同剂量TF1、TF2、TF3作用后黏蛋白(MUC)的变化及TF3(200 μg/mL)作用时间不同(12、24、36 h)后MUC的变化.RT-PCR检测MUC5AC mRNA的变化;ELISA 测定MUC5AC蛋白表达的变化.结果 HNE刺激组的MUC5AC mRNA表达和MUC5AC蛋白含量显著高于对照组(P<0.01);而给予TF1、TF2、TF3预处理后,与HNE刺激组相比,两指标均明显下调(均P<0.01),且呈剂量依赖关系,其中以TF3作用最明显.TF3的作用时间也与MUC5AC的下调呈正相关;而AG1478干预组对黏液的下调作用较TF各组更强(P<0.01). 结论TF各单体虽不能完全抑制炎性黏液的分泌,但可明显降低炎性气道的黏液高分泌状态,以TF3作用最强.     

Simvastatin attenuates lipopolysaccharide-induced airway mucus hypersecretion in rats

Background Mucus hypersecretion in the respiratory tract and goblet cell metaplasia in the airway epithelium contribute to the morbidity and mortality associated with airway inflammatory diseases. This study aimed to examine the effect and mechanisms of simvastatin on airway mucus hypersecretion in rats treated with lipopolysaccharide （LPS）. Methods Mucus hypersecretion in rat airways was induced by intra-tracheal instillation of LPS. Rats treated with or without LPS were administered intra-peritoneally simvastatin （5 and 20 mg/kg） for 4 days. Expression of Muc5ac, RhoA and mitogen-activated protein kinases （MAPK） p38 in lung were detected by real-time polymerase chain reaction （PCR）, immunohistochemistry or Western blotting. Tumor necrosis factor （TNF）-α and IL-8 in bronchoalveolar lavage fluid （BALF） were assayed by an enzyme-linked lectin assay and enzyme linked immunosorbent assay （ELISA）. Results Simvastatin attenuated LPS-induced goblet cell hyperplasia in bronchial epithelium and Muc5ac hypersecretion at both the gene and protein levels in lung （P 〈0.05）. Moreover, simvastatin inhibited neutrophil accumulation and the increased concentration of TNF-α and IL-8 in BALF follows LPS stimulation （P 〈0.05）. The higher dose of simvastatin was associated with a more significant reduction in Muc5ac mRNA expression, neutrophil accumulation and inflammatory cytokine release. Simultaneously, the increased expression of RhoA and p38 MAPK were observed in LPS-treated lung （P 〈0.05）. Simvastatin inhibited the expression of RhoA and p38 phosphorylation in lung following LPS stimulation （P 〈0.05）. However, the increased expression of p38 protein in LPS-treated lung was not affected by simvastatin administration. Conclusions Simvastatin attenuates airway mucus hypersecretion and pulmonary inflammatory damage induced by LPS. The inhibitory effect of simvastatin on airway mucus hypersecretion may be through, at least in part, the suppression of neutrophil accumulation and