慢性阻塞性肺疾病上皮細胞中HIF-1α與MUC5AC表達及正反饋機制.pdf

1、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種常見、多發(fā)的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，且致殘率和死亡率較高。《慢性阻塞性肺疾病全球倡議》將慢性阻塞性肺疾病定義為一種可預防、可治療的疾病，其主要特征為持續(xù)存在的且不完全可逆的進行性氣流受限。氣道粘液高分泌是很多慢性氣道炎癥疾病加重與進展的重要因素，MUC5AC是其中最重要的分泌型粘蛋白，研究顯示它的分泌機制與蛋白偶聯(lián)受體、酪氨酸激酶受體

2、(tyrosine proteinkinase，TPK)、非酪氨酸激酶受體等介導的多個信號途徑有關，其中PI3K介導的信號通路在MUC5AC的分泌過程中起著重要作用。
　　缺氧誘導因子-1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)是一個介導機體缺氧反應的重要轉錄因子，且在低氧應答反應中有著關鍵的作用。研究表明，HIF-1α不僅對于調節(jié)細胞、機體的氧平衡起重要作用，HIF-1α蛋白的穩(wěn)定性在調控HIF-1的

3、表達中起關鍵限速作用，還可誘導活化與缺氧適應、炎癥發(fā)展等相關的近100多種靶基因的表達，進而發(fā)揮廣泛的效應。有研究表明，HIF-1α與慢性阻塞性肺疾病的肺部炎癥反應及肺血管的重塑有關，HIF-1α通過上調一氧化氮合酶基因參與了肺血管的重塑，從而參與了慢阻肺的發(fā)病過程。
　　近幾年，HIF-1α在炎癥中的作用越來越引起重視，過去的研究證實:HIF-1α通過PI3K/AKT、MAPK通路等調控多種炎癥因子，影響炎癥反應。而PI3K/A

4、KT通路激活能夠促進MUC5AC的表達的研究較少，因此本研究嘗試探討在慢性阻塞性肺疾病中HIF-1a對粘蛋白MUC5AC表達的調控機制，及其對COPD疾病發(fā)展過程的影響。
　　目的:
　　研究HIF-1α和MUC5AC在慢性阻塞性肺疾病患者中表達水平，探討HIF-1α對MUC5AC表達的調控機制及對COPD病程進展的影響。
　　方法:
　　本研究收集71例肺泡灌洗液標本進行初步研究，其中59例為符合標準的COPD

5、患者樣本，12例為因其他疾病在我院住院的肺功能正常者。Realtime PCR及Western blot檢測肺泡灌洗液中上皮細胞中HIF-1α、TGF-β及MUC5AC的mRNA和蛋白的表達水平，并進一步分析HIF-1α與MUC5AC表達的相關性。
　　以人胚肺上皮細胞為模型細胞，分別采用HIF-1α的激動劑CoCl2和PI3K的激動劑740Y-P進行處理，Realtime PCR和Western blot法檢測處理后細胞HIF-

6、1α、EGFR、AKT及MUC5AC的mRNA和蛋白的表達水平，進一步探討HIF-1α和PI3K對MUC5AC的調控機制。
　　結果
　　1.與對照組相比，COPD組HIF-1α、TGF-3、MUC5AC的mRNA和蛋白表達水平均顯著高于對照組，且具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05);HIF-1α與MUC5AC的mRNA表達水平呈正相關性。
　　2.CoCl2成功誘導人胚肺上皮細胞形成缺氧模型后，Realtime PCR和W

7、estemblot檢測結果發(fā)現(xiàn)HIF-1α、EGFR、AKT及MUC5AC均表達升高，均具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05);PI3K的激動劑740Y-P處理人胚肺上皮細胞后，Realtime PCR和Western blot檢測結果發(fā)現(xiàn)激活PI3K后AKT的磷酸化水平增加，且MUC5AC的mRNA及蛋白水平均有顯著上升。而HIF-1α及EGFR的mRNA及蛋白水平也發(fā)生不同程度的上調。
　　結論
　　1.COPD組HIF-1α、

8、TGF-β、MUC5AC的mRNA和蛋白水平均高于對照組，HIF-1α的mRNA表達水平與MUC5AC的mRNA表達水平呈正相關。HIF-1α、TGF-β與MUC5AC均參與慢性阻塞性肺疾病病理過程。
　　2.CoCl2誘導人胚肺細胞NCI-H1563缺氧導致HIF-1α高表達，從而上調EGFR激活PI3K致使MUC5AC表達升高;PI3K激動劑740Y-P可以通過激活EGFR-PI3K-AKT信號通路從而使MUC5AC表達升高，