白血病抑制因子通過STAT和MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上調(diào)氣道上皮細(xì)胞中NK-1R表達(dá).pdf

1、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor，LIF)具有神經(jīng)營養(yǎng)功能，對神經(jīng)元的生存、分化和功能成熟起到促進作用，能夠促使神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)激肽受體-1(neurokinin receptor 1，NK-1R)等速激肽類相關(guān)物質(zhì)。研究表明，哮喘患者及哮喘模型動物體內(nèi)LIF表達(dá)水平顯著高于相應(yīng)的對照群體，LIF可能參與哮喘等氣道炎癥性疾病的發(fā)病過程，并且發(fā)現(xiàn)哮喘患者氣道NK-1R表達(dá)的上調(diào)可能系體內(nèi)LIF增加所致。作

2、為細(xì)胞因子，LIF必須依賴于信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的介導(dǎo)才能發(fā)揮其生物學(xué)作用。JAK/STAT和MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與LIF的生物學(xué)效應(yīng)密切關(guān)聯(lián)，而這些通路已被證實參與哮喘氣道炎癥的諸多病理生理過程。支氣管上皮細(xì)胞作為氣道的重要保護屏障，哮喘等多種氣道炎癥性疾病的發(fā)生與支氣管上皮的受損存在直接關(guān)系。我們的前期研究發(fā)現(xiàn)，LIF和NK-1R在哮喘大鼠支氣管肺組織中表達(dá)均顯著高于對照組，支氣管上皮細(xì)胞是其主要陽性反應(yīng)細(xì)胞。因此，本研究擬以正常人支氣管上

3、皮細(xì)胞作為靶細(xì)胞，探討LIF通過調(diào)節(jié)NK-1R等的變化參與氣道神經(jīng)源性炎癥形成過程中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制。 第一章 LIF通過STAT和MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上調(diào)哮喘大鼠肺組織中NK-1R的表達(dá) 目的:觀察抗LIF干預(yù)對哮喘大鼠支氣管肺組織中NK-1R表達(dá)的影響，以及在此過程中p-STAT3和p-ERK1/2的表達(dá)變化情況，以期探討LIF參與氣道炎癥形成過程中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制及其與NK-1R之間的調(diào)控關(guān)系。 方法: 30只

4、SD大鼠隨機均分為3組，每組10只(正常對照組，哮喘模型組，LIF抗體干預(yù)組)。用OVA致敏、激發(fā)方法建立哮喘模型，對哮喘大鼠施以LIF抗體。干預(yù)完成后，取各組大鼠肺組織。觀察各組大鼠支氣管肺組織病理學(xué)變化，用免疫組化方法檢測各組大鼠支氣管肺組織中LIF、p-STAT3、p-ERK1/2及NK-1R的蛋白表達(dá)情況。 結(jié)果:哮喘模型組大鼠氣道周圍有大量炎癥細(xì)胞浸潤，支氣管壁和肺泡間隔顯著增厚；而與之相比，LIF抗體干預(yù)組大鼠氣道周

5、圍炎癥細(xì)胞浸潤程度明顯減輕，支氣管壁和肺泡間隔增厚亦有所改善。免疫組化結(jié)果提示，哮喘組大鼠氣道上皮及其周圍組織可見大量的NK-1R、LIF、p-STAT3及p-ERK1/2蛋白陽性細(xì)胞，其陽性產(chǎn)物的平均灰度值均明顯低于正常對照組(灰度值越低提示表達(dá)量越高，反之亦然)，而抗LIF干預(yù)組大鼠氣道上皮及其周圍組織中NK-1R、LIF、p-STAT3及p-ERK1/2蛋白陽性細(xì)胞較哮喘組明顯減少，呈中等偏弱的表達(dá)強度，其陽性產(chǎn)物的平均灰度值均明

6、顯高于哮喘組。 結(jié)論：哮喘大鼠氣道炎癥形成過程中其支氣管肺組織中NK-1R的表達(dá)水平可能受到LIF的調(diào)控，而LIF的作用可能通過JAK/STAT和MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的介導(dǎo)得以實現(xiàn)。 第二章 LIF通過STAT和MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上調(diào)NHBE細(xì)胞中NK-1R的表達(dá) 目的:觀察JAK/STAT和MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的抑制劑及激動劑對LIF誘導(dǎo)的NHBE細(xì)胞中NK-1R的表達(dá)的影響，進一步探討LIF通過調(diào)節(jié)NK-1

7、R的變化參與氣道神經(jīng)源性炎癥形成過程中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制。 方法:培養(yǎng)正常人支氣管上皮細(xì)胞(NHBE細(xì)胞)，用LIF對NHBE細(xì)胞進行刺激，在此過程中分別用AG490(JAK2抑制劑)、PD98059(ERK1/2抑制劑)、PMA(蛋白激酶C激動劑)及STAT3-siRNA對NHBE細(xì)胞進行預(yù)處理。采用Western-blot、RT-PCR及免疫細(xì)胞化學(xué)方法對上述各干預(yù)組細(xì)胞進行檢測，觀察NK-1R、p-STAT3、total-ST

8、AT3、p-ERK1/2及total-ERK1/2等指標(biāo)的表達(dá)變化情況。 結(jié)果: LIF能夠誘導(dǎo)NHBE細(xì)胞中NK-1R、p-STAT3和p-ERK1/2的表達(dá)，而total-STAT3和total-ERK1/2的表達(dá)水平在LIF刺激前后無明顯變化。進一步發(fā)現(xiàn)，LIF對NK-1R的誘導(dǎo)表達(dá)作用能夠分別被AG490和PD98059所抑制；AG490能夠抑制LIF對p-STAT3的誘導(dǎo)表達(dá)作用，而PD98059對p-STAT3的表達(dá)

9、水平無明顯影響；反過來，PD98059能夠抑制LIF對p-ERK1/2的誘導(dǎo)表達(dá)作用，而AG490對p-ERK1/2的表達(dá)水平亦無明顯影響。PMA能夠誘導(dǎo)NHBE細(xì)胞中p-ERK1/2和NK-1R表達(dá)增加，但未發(fā)現(xiàn)PMA能夠增強LIF的誘導(dǎo)效應(yīng)。STAT3-siRNA能夠特異性地抑制LIF對p-STAT3的誘導(dǎo)作用，但對p-ERK1/2的表達(dá)水平無明顯影響；進一步發(fā)現(xiàn)，STAT3-siRNA能夠抑制LIF對NK-1R的誘導(dǎo)表達(dá)作用。