小儿止哮平喘颗粒改善哮喘小鼠气道重塑的作用及其机制研究

摘要

目的 探讨小儿止哮平喘颗粒对卵清蛋白(OVA)诱导的哮喘小鼠气道重塑的干预作用，及其通过调控巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)并抑制磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路的潜在机制。方法 将96只SPF级BALB/c雄性小鼠随机分为空白组，模型组，止哮平喘低、中、高剂量组(2.05、4.10、8.20 g/kg),腺相关病毒(AAV)阴性对照shRNA组(AAV NC shRNA组),MIF基因沉默组(AAV MIF shRNA组),PI3K/Akt抑制剂LY294002组(1 mg/kg),每组12只。通过OVA致敏与激发构建哮喘模型，检测气道阻力、支气管肺泡灌洗液(BALF)中炎症细胞(嗜酸性粒细胞、巨噬细胞等)占比，定量分析血清及BALF中OVA-免疫球蛋白E、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α、γ干扰素含量。采用HE、Masson、PAS染色法评估气道壁厚度与支气管周围膜周长比值(Wat/Phm)、平滑肌面积与支气管周围膜周长比值(Wam/Phm)、胶原沉积及杯状细胞化生程度。通过蛋白质印迹法、免疫荧光及实时荧光定量聚合酶链反应，分别检测肺组织中MIF蛋白和mRNA表达、PI3K/Akt通路活化指标及细胞周期相关蛋白[周期蛋白依赖性激酶(CDK)6、周期蛋白(Cyclin)D1、Cyclin D3、p21]表达变化。结果 与模型组比较，小儿止哮平喘颗粒中、高剂量组气道阻力降低(P<0.05),BALF中嗜酸性粒细胞与巨噬细胞比例失衡得到改善，血清及BALF中炎症因子水平降低(P<0.05);病理观察显示，小儿止哮平喘颗粒中、高剂量组气道上皮损伤、杯状细胞增生及胶原纤维沉积减轻，Wat/Phm和Wam/Phm降低(P<0.05),效果与AAV MIF shRNA组及LY294002组相近；分子机制研究表明，小儿止哮平喘颗粒中、高剂量组MIF蛋白和mRNA表达抑制(P<0.05),同时Akt磷酸化水平下调(P<0.05),p21上调，Cyclin D1、Cyclin D3及CDK6的表达下降(P<0.05)。结论 小儿止哮平喘颗粒可通过抑制MIF的表达，并抑制PI3K/Akt信号通路活化，调控细胞周期进程，从而减轻OVA诱导的哮喘小鼠气道炎症，改善气道重塑。

关键词

气道重塑 / 儿童哮喘 / 巨噬细胞迁移抑制因子 / 磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路 / 小儿止哮平喘颗粒 / 小鼠

基金资助

国家自然科学基金青年科学基金项目(No.82104934); 中国中医科学院科技创新工程项目(No.CI2021A02508);中国中医科学院优秀青年科技人才培养专项(No.ZZ15-YQ-007);中国中医科学院西苑医院师承项目(No.0203070)