SIRT1调控气道上皮损伤及Th17细胞分化在中性粒细胞性哮喘中的分子机制研究

Currently, the pathogenesis of neutrophilic asthma is still unclear. It is still lack of effective prevention and control measures for neutrophilic asthma in clinical practice. Sirtuin type 1 (SIRT1) is important to acetylation enzyme in cells, regulate the expression of inflammatory genes. Our previous studies have found that high SIRT1 expression in airway epithelial in control mice, but SIRT1 expression level decreased significantly in asthma mice; In vitro, SIRT1 promoted CD4+ T cells which were isolated from mice spleen differentiation into Th17 cell. This study investigate the role of SIRT1 in airway epithelial damage and Th17 cells differentiation to further explore the possible role of SIRT1 in neutrophilic asthma. Airway epithelial cells and CD4 + T cells induced SIRT1 specificity knockout mice will be established neutrophilic asthma mice model using ovalbumin (OVA) and lipopolysaccharide (LPS), using the whole model, cell adoption and cell co-culture in vitro to investigate the under mechanism. These studies will identify the differential roles of SIRT1 in airway and Th17 cells differentiation in neutrophilic asthma, which would shed new lights for prevention and treatment of this chronic airway inflammation, and provide new therapeutic targets of drug development for neutrophilic asthma.

目前对于哮喘中性粒细胞性气道炎症的发病机制尚未明确，临床上对该类哮喘仍缺乏有效防治措施。沉默信息调节因子1 (SIRT1) 是细胞内重要的去乙酰化酶，调控各种炎症基因的表达。我们前期研究发现SIRT1在正常小鼠气道上皮高表达，但在哮喘小鼠的SIRT1表达水平显著降低；SIRT1能促进从小鼠脾脏来源的CD4+T细胞向Th17细胞分化。本项目进一步从气道上皮损伤和Th17细胞分化两个方面探讨SIRT1在中性粒细胞性哮喘中的调控作用及分子机制。本研究将在卵白蛋白（OVA）联合脂多糖（LPS）建立中性粒细胞性哮喘小鼠模型中，利用气道上皮细胞和CD4+T细胞SIRT1特异性诱导敲除小鼠，通过整体模型、细胞过继和体外细胞共培养等方法，阐明SIRT1在中性粒细胞性哮喘中调控气道上皮损伤及Th17细胞分化的关键分子机制，为有效预防和治疗中性粒细胞性哮喘提供新思路，为开发新的药物靶点提供理论依据。

目前对于哮喘中性粒细胞性气道炎症的发病机制尚未明确，临床上对该类哮喘仍缺乏有效防治措施。沉默信息调节因子1 (SIRT1) 是细胞内重要的去乙酰化酶，调控各种炎症基因的表达。我们构建了髓系特异敲除SIRT1（Sirt1fl/fl-LysMcre）的小鼠，构建了哮喘模型，研究了SIRT1调控巨噬细胞功能在哮喘发病机制中的作用。完成SIRT1 调控的相关通路在气道炎症因子分泌与粘液蛋白表达中的研究。我们观察到Sirt1fl/fl-LysMcre小鼠在过敏原暴露后气道炎症和粘液生成显著增强。与体外发现的相似，骨髓特异性Sirt1缺失的巨噬细胞在屋尘螨（HDM）刺激后，细胞因子CXCL2、IL-1β和TNF-α的产生明显增高。此外，SIRT1通过ERK/p38 MAPK途径抑制骨髓巨噬细胞的炎症细胞因子的表达。我们的研究表明SIRT1通过调节MAPK通路，抑制巨噬细胞的炎症反应，缓解哮喘，提示SIRT1在巨噬细胞中的激活可能是哮喘的新治疗策略。也研究了SIRT1调控大气细微颗粒（PM）诱导的气道炎症反应及其相关通路。我们发现PM刺激的HBE细胞显示SIRT1显着降低，但显着炎性细胞因子增加。SIRT1基因沉默进一步增强了PM诱导的炎性细胞因子的表达。这些发现表明SIRT1参与了PM诱导的PM的发病机制，靶向SIRT1或许可以为减轻PM导致的气道炎症反应，为该类疾病治疗提供依据。研究了岩白菜素通过改变SIRT1活性和NF-KB途径缓解TNF-α引起的炎症反应。研究了杨梅素通过SIRT1/NF-κB信号通路抑制TNF-α诱导的A549细胞炎症反应。此外，也研究了表皮生长因子（HB-EGF）调控肺成纤维细胞活性，参与慢阻肺气道重构的机制。