缺氧诱导因子1-α在树突状细胞中表达的机制及其在哮喘气道T淋巴细胞分化中的作用研究

文献报道缺氧可通过上调缺氧诱导因子1α(HIF-1α)的表达而促使树突状细胞（DC）成熟活化，而在OVA诱导的小鼠支气管哮喘模型中使用HIF-1α抑制剂能有效减轻气道炎症及气道高反应性，且此过程与PI3K信号通路相关。申请人前期研究发现，正常氧分压时，环境因素如亚砷酸盐的刺激可通过PI3K信号通路提高细胞内热休克蛋白70-1（HSP70-1）的表达，从而使HIF-1α降解减少，表达上升。我们提出，在哮喘气道炎症中存在同样的信号通路，即DC接触致敏原后HSP70-1表达升高，并稳定HIF-1α蛋白，从而活化DC并调节T淋巴细胞分化。本研究拟通过小鼠体内和体外实验，观察在缺氧和正常氧分压，DC接触致敏原后HIF-1α，HSP70-1表达情况，以及抑制两者表达对T淋巴细胞分化和哮喘气道炎症的影响，来明确HIF-1α在DC诱导T淋巴细胞分化中的作用，进而为探寻治疗哮喘的新方案提供理论基础。

热休克蛋白（Heat Shock Proteins）在哮喘的发病和演变过程中的作用存在争议，特别是HSP70。HSP70/CD80的DNA疫苗可以减轻慢性哮喘小鼠的气道重建。但哮喘患者诱导痰和血浆HSP70的水平升高且与患者病情严重程度成正比。与此类似，HSP90也被证实参与调节哮喘小鼠气道平滑肌的收缩，减少HSP90与炎症相关的转录因子IKK结合也可减轻LPS诱导的小鼠哮喘气道炎症。以往的研究证实缺氧诱导因子1（Hypoxia inducible factor 1-HIF1）α在哮喘的发病机制中起到较为重要的作用，可诱导型HSP70-1的表达对于减少HIF1α降解具有关键作用，由此我们推测抑制HSP70-1的表达或功能可能在哮喘的发病过程中起一定作用。.本研究中，我们用HSP70抑制剂和HSP90抑制剂分别给哮喘小鼠预防性给药，发现两者均可以显著减轻哮喘小鼠的气道炎症（病理切片HE染色和肺泡灌洗液细胞计数），同时可显著减轻气道阻力（通过小动物肺功能仪检测）。通过检测肺泡灌洗液及血清中的细胞因子，我们发现，热休克蛋白抑制剂也显著降低了小鼠肺泡灌洗液及血清中Th2型细胞因子的水平，由此我们推测热休克蛋白抑制剂可能通过影响小鼠T细胞分化而发挥作用。进一步的研究中，我们取对小鼠T细胞分化起关键作用的树突状细胞（Dendritic Cells, DC）作为研究对象，发现热休克蛋白抑制剂显著降低了DC接触抗原后活化成熟的程度，取DC做WESTERN BLOT，发现HSP70抑制剂降低了DC中缺氧诱导因子1（Hypoxia inducible factor 1-HIF1）α和AKT等蛋白的表达，HSP90却并不降低HIF-1α表达，提示两种热休克蛋白抑制剂影响DC功能的机制不同。而DC的成熟对T淋巴细胞分化和活化起重要作用。将分别用热休克蛋白抑制剂和致敏抗原预处理的DC与原始T淋巴细胞共培养，检测T淋巴细胞的分化，我们发现不论是HSP70还是HSP90抑制剂对DC的预处理都部分促进了TH1和TH2型细胞分化，但是在动物体内的情况是否如此，需要进一步研究。我们推测，HSP70抑制剂可能通过降低HIF-1α的水平而抑制了DC的成熟，进而在呈递抗原的过程中影响T淋巴细胞分化，并减轻了哮喘的气道炎症。热休克蛋白抑制剂可能作为治疗哮喘等过敏性炎症疾病的新型药物。