支架蛋白GABs調(diào)控過敏性哮喘的病理生理學(xué)意義.pdf

1、哮喘是一種常見的慢性氣道炎癥性疾病，其主要特點是反復(fù)發(fā)作，伴有可逆的氣流阻塞和支氣管痙攣，主要臨床病理表現(xiàn)為氣道高反應(yīng)性、黏液的過度分泌和以嗜酸性粒細胞浸潤為主的炎癥。有多種細胞特別是氣道上皮、樹突狀細胞、肥大細胞、嗜酸性粒細胞、淋巴細胞等參與其發(fā)病過程。哮喘的發(fā)病是由遺傳因素和環(huán)境因素（如過敏原，呼吸道病毒感染等）共同參與調(diào)控的，目前為止并無可以治愈哮喘的藥物。研究哮喘的發(fā)病過程及其具體調(diào)控機制對于該疾病的預(yù)防和治療具有非常重要的意義

2、。
　　可逆磷酸化是普遍存在的蛋白翻譯后修飾方式，由激酶及磷酸酶家族蛋白行使可逆酶促反應(yīng)構(gòu)成了細胞信號調(diào)控的化學(xué)本質(zhì)，近年來許多研究提示支架蛋白（或錨定蛋白）雖不具有催化功能結(jié)構(gòu)域，但與激酶與磷酸酶相互作用，在磷酸化信號的組織特異性與精細的時序調(diào)控發(fā)揮至關(guān)重要的作用。GAB蛋白家族(Grb2-associated binder)是一類生物體廣泛存在的支架蛋白。Gab1和Gab2在哺乳動物體內(nèi)廣泛表達，主要由PH(pleckstri

3、n homologue)結(jié)構(gòu)域，酪氨酸基序，脯氨酸富集區(qū)構(gòu)成。GABs本身并無酶活，它們的主要作用是在細胞信號傳遞過程中招募多種接頭蛋白或酶分子（包括酪氨酸激酶和磷酸酶），完成信號的傳遞，進而參與了多種胞外刺激引發(fā)的信號通路，介導(dǎo)細胞的增殖、凋亡、遷移、極化等多種重要的生理過程。之前的研究認為支架蛋白Gab1和Gab2存在代償和功能冗余的現(xiàn)象，但近年來越來越多的研究提示Gab1和Gab2功能存在組織特異性和差異性。近年來一項大規(guī)模的遺傳

4、學(xué)研究發(fā)現(xiàn)gab1是哮喘的一個新的易感基因，然而其在哮喘及過敏性炎癥中的功能及其調(diào)控機制尚未報道。我們首先發(fā)現(xiàn)患有哮喘的小鼠外周血單核細胞中Gab1的表達顯著增高，而Gab2的表達沒有顯著性變化，Gab2的表達是在哮喘小鼠的氣道上皮中呈現(xiàn)了顯著性的升高。同時在哮喘病人外周血(Peripheral blood mononuclear cells，PBMC)中也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象，提示Gab1、Gab2可能都參與了哮喘過敏性炎癥過程，然而其調(diào)

5、控機制存在差異。基于此，我們構(gòu)建了Gab1 KO的小鼠(LysmCre-Gab1 flox/flox，髓系來源單核細胞Gab1條件性敲除).同時利用Gab2-/-的小鼠研究這兩個蛋白在過敏哮喘中的病理與病理生理學(xué)意義。
　　首先我們研究發(fā)現(xiàn)氣道上皮細胞中缺失Gab2會導(dǎo)致IL-13誘導(dǎo)的黏液蛋白分泌的減少，同時利用雞卵清蛋白(ovalbumin，OVA)誘導(dǎo)哮喘模型的Gab2-/-小鼠表現(xiàn)氣道黏液分泌降低，進而緩解氣道炎癥的遺傳學(xué)

6、表型。PI3K/AKT、IL-13/TYK2/STAT6信號在調(diào)控氣道上皮黏液分泌過程中具有關(guān)鍵性意義。后續(xù)機制的研究進一步顯示Gab2參與了正向調(diào)控IL-13/TYK2/STAT6通路，Gab2能夠與TYK2/STAT6通路的負反饋調(diào)控因子SOCS3競爭性地結(jié)合到TYK2上，因此當(dāng)Gab2在氣道上皮中缺失后，會導(dǎo)致更多的SOCS3結(jié)合到TYK2上，從而促進了TYK2的泛素化降解，使得STAT6的磷酸化顯著低于正常水平，從而正向調(diào)控了氣

7、道上皮的黏液分泌。
　　同時我們還發(fā)現(xiàn)Gab1在髓系來源細胞的缺失會導(dǎo)致OVA誘導(dǎo)的過敏性哮喘緩解，主要表現(xiàn)為包括Th2型炎癥因子的浸潤減少，以嗜酸性粒細胞為主的炎癥細胞的浸潤減少，杯狀細胞的化生和黏液分泌的減少。通過過繼轉(zhuǎn)移實驗，證實了樹突狀細胞(dentritic cell，DC)中Gab1的缺失影響了樹突狀細胞的功能導(dǎo)致了哮喘的緩解，排除了巨噬細胞(macrophage)中Gab1缺失的影響。后續(xù)的研究顯示Gab1正向調(diào)控了

8、CCL19介導(dǎo)的樹突狀細胞向淋巴結(jié)的遷移進而阻礙了DCs將加工處理好的抗原提呈給T細胞，最終阻斷了獲得性免疫的開啟，緩解過敏性哮喘。
　　基于以上研究，我們認為支架蛋白Gab1和Gab2作為支架蛋白GABs家族中最主要的兩類蛋白，在過敏性哮喘中發(fā)揮著不同的精細調(diào)控作用，Gab1通過影響樹突狀細胞的遷移影響過敏性哮喘的病理過程，Gab2正向調(diào)控了氣道上皮的化生和黏液分泌過程。該研究可以幫助更好地理解過敏性哮喘的病理過程，并為該疾病的