CXCL12-CXCR4生物學(xué)軸是否會促進哮喘支氣管上皮細胞分泌MMP-9.pdf

1、研究背景:
　　基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是細胞外基質(zhì)降解的關(guān)鍵酶,大量研究顯示MMP-9是與哮喘最為相關(guān)的基質(zhì)金屬蛋白酶之一,同正常人相比,哮喘患者肺泡灌洗液、誘導(dǎo)痰、和血清中MMP-9的表達均顯著增加,哮喘患者高表達的MMP-9一方面廣泛參與到氣道炎癥過程,另一方面能加速細胞外基質(zhì)的降解與沉積失衡從而加重患者的氣道重塑,參與到哮喘的發(fā)病過程。氣道上皮細胞在炎癥環(huán)境下能夠分泌大量MMP-9,但具體機制仍未完全闡明,研究顯示CXC

2、L12/CXCR4生物學(xué)軸能上調(diào)多種細胞MMP-9的表達從而參與到不同的疾病過程中,CXCL12/CXCR4生物學(xué)軸是否會促進哮喘氣道上皮細胞分泌MMP-9,目前尚未見報道。
　　目的:
　　探討CXCL12/CXCR4生物學(xué)軸是否會促進哮喘氣道上皮細胞MMP-9的分泌。
　　方法:
　　本實驗擬通過體外和在體實驗兩方面驗證CXCL12/CXCR4生物學(xué)軸是否會促進哮喘氣道上皮細胞分泌MMP-9。首先體外培養(yǎng)人支

3、氣管上皮細胞系16HBE,并運用免疫熒光方法檢測HBE細胞CXCR4受體的表達;并通過IL-13體外模擬哮喘環(huán)境,檢測CXCL12是否會促進HBE細胞分泌MMP-9,分為以下6組:正常組,IL-13+CXCL12組,CXCL12組,CXCL12+12G5組,CXCL12+同型對照組,CXCL12+AMD3100組,用Westernblot方法檢測MMP-9的蛋白表達;檢測CXCL12對MMP-9的促進作用是否存在時間依賴性,CXCL12

4、分不同時間組(0h2h4h6h12h24h)刺激HBE細胞,檢測MMP-9的蛋白表達;檢測CXCL12是否通過ERK/p-ERK信號通路促進HBE細胞分泌MMP-9,CXCL12分不同時間段刺激HBE細胞(0min15min30min45min1h2h4h),Westernblot方法檢測ERK、p-ERK的變化,另設(shè)置PD98059干預(yù)實驗,實驗分組:正常組、CXCL12組、PD98059+CXCL12組,westernblot方法檢

5、測MMP-9的變化。動物實驗,建立小鼠哮喘模型,實驗分組:正常組、哮喘組、AMD3100干預(yù)組,蘇木精-伊紅染色檢測小鼠氣道周圍炎癥,明膠酶譜方法檢測小鼠肺泡灌洗液中MMP-9的活性。
　　結(jié)果:
　　CXCL12/CXCR4生物學(xué)軸能促進哮喘氣道上皮細胞分泌MMP-9:
　　(1)CXCL12刺激組MMP-9的表達明顯高于正常對照組(p<0.05),IL-13與CXCL12共刺激組HBE細胞MMP-9的表達顯著高于C

6、XCL12單刺激組(p<0.01),使用抗CXCR4受體抗體12G5及CXCR4受體特異性阻斷劑AMD3100抑制CXCL12的作用后可以明顯減低氣道上皮細胞MMP-9的分泌(p<0.01),而同型對照組則無明顯抑制作用。
　　(2)CXCL12對HBE細胞MMP-9分泌的促進作用呈時間依賴性,2h后開始升高,6h達高峰。
　　(3)CXCL12與CXCR4受體結(jié)合后可通過ERK/p-ERK信號通路促進HBE細胞MMP-9的

7、分泌。
　　(4)動物實驗顯示,與正常對照組小鼠相比,哮喘小鼠氣道周圍炎癥明顯,大量炎癥細胞浸潤,而AMD3100干預(yù)組則可明顯減輕氣道周圍的炎癥反應(yīng)。
　　(5)哮喘小鼠肺泡灌洗液(BALF)中MMP-9的活性明顯高于正常對照組,使用AMD3100干預(yù)后可以顯著降低哮喘小鼠BALF中MMP-9的活性。
　　結(jié)論:
　　我們的實驗結(jié)果說明CXCL12與其受體CXCR4結(jié)合后可以通過ERK/p-ERK信號通路刺激氣