低氧环境通过氧化应激诱导NLRP3炎性复合物介导的鼻粘膜中性粒细胞性炎症在汉-藏民族鼻息肉中的研究

Inflammasome is a platform of caspase activation that mediated innate immunity, which is found to be involved in the pathogenesis of several inflammatory diseases such as diabetes and atherosclerosis, etc. However, the possible role of inflammasome in the formation of nasal polyps has largely been unknown. Recently, it has been proposed that NOD1 and NOD2 (the components of inflammasome) was upregulated in nasal mucosa, indicating inflammasome may be involved in the pathophysiology of nasal polyps. Considering our previous finding that Chinese patients with nasal polyps possessed characteristical tissue neutrophilia, and the well-recognized fact that NLRP3 inflammasome-derived IL-1β plays a critical role in neutrophil chemostaxis and activation, we thus hypothesized that activation of NLRP3 inflammasome may contribute to the characteristical tissue neutrophilia in Chinese patients with nasal polyps. To address this issue, we plan to examine the expression of NLRP3 inflammasome and tissue neutrophilia, and assess the underlying role of hypoxia in the activation of NLRP3 inflammasome and tissue neutrophil accumulation in nasal polyps. This study may elucidate a molecular mechanism underlying the pathogenesis of Chinese patients with nasal polyps by detecting how hypoxia promotes oxidase stress and regulates the activation of NLRP3 inflammasome, and establish an effective strategy for the treatment of nasal polyps.

炎性复合体是介导天然免疫应答的关键分子簇，能参与糖尿病、动脉粥样硬化等多种炎性疾病的发生发展，但在鼻息肉发病中的作用研究尚少。最近有研究报道鼻黏膜中NOD1和NOD2表达增高，提示炎性复合体可能参与鼻息肉发病过程。根据我们课题组前期研究发现中国患者鼻息肉与缺氧环境相关并存在显著的中性粒细胞浸润的病理特征，考虑到NLRP3炎性复合体活化产生的主要细胞因子IL-1β又是参与中性粒细胞性炎症的核心介质，我们因此推测鼻息肉中可能存在缺氧环境诱导NLRP3炎性复合体活化导致的中性粒细胞浸润过程。为证实该假设，本项目拟检测鼻息肉中NLRP3炎性复合体的表达和中性性粒细胞性炎症并探讨低氧环境通过氧化应激活化NLRP3炎性复合体进而引起中性粒细胞浸润的病理生理过程。这个研究有望从低氧环境通过NLRP3炎性复合体介导中性粒细胞性浸润的角度阐明一条鼻息肉发病的分子机制，以建立更有效的针对性治疗策略。

背景：患有鼻息肉的慢性鼻-鼻窦炎合并鼻息肉与低氧介导的炎症有关。然而，尚不清楚缺氧产生的HIF-1α在巨噬细胞分化和NLRP3炎症小体介导中的作用。.目的：探讨HIF-1α与NLRP3在嗜酸性与非嗜酸性分型后鼻息肉组织中的表达量，MAPK炎性通路的高低及Th1型相关炎症因子的表达水平；HIF-1α在缺氧诱导的巨噬细胞介导的NLRP3炎性体中的作用及其对慢性鼻-鼻窦炎合并鼻息肉发育的影响。.方法：我们检测了了鼻息肉和对照中HIF-1α，NLRP3炎性小体的表达和MAPK途径水平及MAPK通路的表达。进一步探讨了上述指标在缺氧条件下在人巨噬细胞亚型极化和鼻上皮细胞中的表达及其相互关系，以及对促进不同Th亚型型炎症的发生的作用。.结果：非嗜酸性CRSwNP中HIF-1α，NLRP3炎性体和MAPK途径高于嗜酸性CRSwNP和对照组。通过利用 Cocl2引起的缺氧模型，我们发现了M1巨噬细胞的极化现象，而 HIF-1α及NLRP3炎性小体的表达同时增高，从而增加了IL-1β，IL-18和磷酸化MAPK的水平，导致Th1型炎性因子包括IL-6和IL-8的释放。同时发现嗜酸性鼻息肉中有M2巨噬细胞的极化并与Th2型炎症因子IL-5等释放密切相关（待深入研究）。此外，通过SiHIF-1的抑制我们发现，HIF-1α的抑制能够降低NLRP3炎性复合体的水平，导致 MAPK的表达降低，减轻Th1型炎症因子的释放。而通过SiNLRP3的抑制并不能降低HIF-1α的表达，但下游的MAPK及IL-6和IL-8的水平也都出现了下降。这些结果表明HIF-1α对NLRP3炎性复合的作用能导致MAPK通路的激活和Th1型炎症的发生，但对MAPK及IL-6和IL-8炎症因子并没有直接激活作用。另外NLRP3炎性复合对HIF-1α并没有反馈作用。此外，我们在鼻上皮细胞中的研究结果还表明，HIF-1α可以促进NLRP3炎性小体的表达。.结论：目前的研究表明，HIF-1α和NLRP3复合体和MAPK通路在非嗜酸性鼻息肉当中的表达量高于嗜酸性鼻息肉中的表达。而的HIF-1α可能通过促进对M1型巨噬细胞的分化，促进NLRP3炎性小体的活化，从而激活MAPK通路的激活，进而从而导致Th1型炎症的发生。另外，HIF-1α在上皮细胞中同样能够激活NLRP3炎性复合，和M1巨噬具有一定协同作用。