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。     

阳和平喘颗粒对哮喘大鼠气道黏液高分泌的影响

目的 观察阳和平喘颗粒对哮喘大鼠气道黏液高分泌的干预作用,探究其作用机制.方法 将50只清洁级SD大鼠随机分为正常组、模型组、阳和平喘颗粒低剂量组、阳和平喘颗粒高剂量组和地塞米松组,每组10只.采用卵清蛋白成功诱发大鼠哮喘后,并予相应药物干预8周.阿尔辛蓝过碘酸雪夫氏染色,光镜下观察气道杯状细胞;采用免疫组织化学法检测大鼠气道黏蛋白5AC（mucin 5AC,MUC5AC）的表达水平;采用Western blot、RT-PCR分别检测大鼠肺组织转化生长因子β1（transforming growth factor beta 1,TGF-β1）蛋白及其mRNA表达水平.结果 阳和平喘颗粒高、低剂量组及地塞米松组大鼠气管可见少量黏液分泌,未见明显杯状细胞增生;与模型组比较,阳和平喘颗粒高、低剂量组及地塞米松组大鼠气道组织杯状细胞面积和MUC5AC蛋白表达水平,以及肺组织TGF-β1蛋白及TGF-β1mRNA表达水平均显著降低（P＜0.01）;阳和平喘颗粒高剂量的效应显著优于低剂量,呈现明显的剂量依赖性（P＜0.01）.结论 阳和平喘颗粒可降低哮喘大鼠气道黏液高分泌,机制可能与其下调肺组织TGF-β1蛋白及其基因表达水平,抑制MUC5AC生成有关.     

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。     

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.     

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.     

激素对哮喘小鼠气道黏液分泌作用的研究

目的研究糖皮质激素对小鼠哮喘模型气道黏液过度分泌的作用及机制。方法将24只 BALB/c 小鼠随机分为对照组、哮喘组和哮喘+地塞米松组,每组8只。各组小鼠于末次激发24 h 后进行麻醉,留取不同标本,观察支气管肺泡灌洗液(BALF)中细胞总数和嗜酸性粒细胞数,AB-PAS 染色了解气道杯状细胞变化,用 RT-PCR 和免疫组织化学染色分别检测肺组织黏蛋白基因MUC5AC mRNA 和蛋白、白细胞介素4(IL-4)mRNA。结果与对照组相比,哮喘组 BALF 嗜酸性粒细胞和气道杯状细胞均明显增多,而哮喘+地塞米松组明显减少;哮喘组肺组织 MUC5AC mRNA(0.5341±0.0303)和蛋白(0.1906±0.0008)、IL-4 mRNA(0.6265±0.0932)均较对照组(分别为0.1994±0.0128、0.1194±0.0007和0.2389±0.0289)明显增加(P 均<0.01),哮喘+地塞米松组(分别为0.2729±0.0345、0.1456±0.0003和0.2424±0.0260)均明显高于哮喘组(P 均<0.05),但哮喘+地塞米松组 IL-4 mRNA 和对照组差异无统计学意义(P>0.05),MUC5AC mRNA和蛋白较对照组均明显降低(P 均<0.01)。结论糖皮质激素可减轻哮喘小鼠肺组织炎症,并可能通过下调MUC5AC 和 IL-4表达在气道黏液过度分泌中起治疗作用。     

血红素加氧酶-1对人气道黏液高分泌的影响

目的 探讨血红素加氧酶-1(HO-1)对炎性刺激时人气道上皮细胞黏液分泌的影响.方法 通过人中性粒细胞弹性蛋白酶(HNE)刺激人肺腺癌细胞A549,构建炎性刺激下气道黏液高分泌模型,给予HO-1诱导剂氯化高铁血红素(Hemin)及HO-1抑制剂锌原卟啉(ZnPP Ⅸ)干预,观察黏蛋白5AC(MUC5AC)、表皮生长因子受体(EGFR)、磷酸化EGFR(p-EGFR)、HO-1及双功能氧化酶1(Duox1)的表达.将A549细胞分为对照组、HNE刺激组、Hemin干预组和ZnPP Ⅸ干预组.用四甲基偶氮唑盐法(MTT)测定Hemin及ZnPP Ⅸ对细胞活性的影响;逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测各组HO-1、Duox1、EGFR 及MUC5AC mRNA的转录水平;Western blot法检测p-EGFR、EGFR、Duox1和HO-1蛋白的表达;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测细胞裂解液中MUC5AC蛋白表达水平的变化;并用细胞免疫化学激光共聚焦显微镜观察不同条件下MUC5AC蛋白表达的变化.结果 HNE刺激组MUC5AC mRNA积分吸光度值和蛋白水平分别为(0.845±0.044)和(192.68±4.71)μg/mg,EGFR mRNA和蛋白的积分吸光度值分别为(0.868±0.039)和(0.623±0.052),均较对照组[(0.462±0.053)、(104.95±6.82)μg/mg和(0.528±0.054)、(0.297±0.055)]明显升高(均P＜0.01);p-EGFR蛋白水平亦明显升高,且HO-1及Duox1的mRNA和蛋白水平也较对照组显著增高(均P＜0.01).给予Hemin预处理后,与HNE刺激组相比,HO-1 mRNA及蛋白明显增多,p-EGFR蛋白水平、Duox1、EGFR及MUC5AC的mRNA和蛋白水平均降低(均P＜0.01).给予ZnPP Ⅸ预处理后,与对照组相比,HO-1 mRNA及蛋白水平无明显增高(P＞0.05),而p-EGFR蛋白水平、Duox1、EGFR及MUC5AC的mRNA和蛋白水平均明显增高(均P＜0.01).结论 HO-1可通过下调Duox1的表达,阻断EGFR活化上游的配体依赖信号途径,减少EGFR活化,抑制MUC5AC的表达,此机制为气道黏液高分泌疾病的防治提供了新的方向.     

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.     

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。     

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     

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。