FGF7-ADAM17-ERK1/2信号通路在香烟诱导气道重塑过程中的作用及机制研究

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a common chronic respiratory disease, and genetic factors play an important role in the pathogenesis of the process. In December 2011 ,Brehm have first reported that FGF7 gene maybe the susceptibility genes for COPD.We reported the correlationship of which FGF7 gene polymorphism with COPD in Chinese population in May 2012.Addition to affecting the development of pulmonary morphology, but also stimulating airway and alveolar epithelial cell proliferation specially,except for involving in pulmonary regeneration and repairation.While,if it has en effect in COPD pathogenesis and the mechanism remains unknow.In the reaserch,we will take the methods with immunohistochemistry, RT-PCR, ELISA and immunofluorescence.Firstly,Detecting FGF7 expression in plasma and lung tissue of COPD patient,to explore relationship which with spirometric and airway remode.Secondly,FGF7 expression,as well as the regulate mechanism of FGF7 by ERK1 / 2 pathway to airway epithelial cells under cigarette extract stimulation,which use parental pulmonary airway cell and passaged cell lines in vitro experimental study.Thirdly,Constructe a cigarette-induced animal model of COPD,as well as interfering with the expression levels in the pulmonary of FGF7, focusing on the role and mechanism of FGF7 in airway remodeling,thus determining the role and mechanism in airway remodeling in COPD,which provide new targets for COPD therapy and drug development.

慢性阻塞性肺疾病是一种常见、多发的慢性呼吸系统疾病，遗传因素在其发病与进程中起重要作用。Brehm于2011年12月首次报道FGF7基因可能是COPD的易感基因。我们于2012年5月首次报道中国汉族人群FGF7基因的多态性与COPD的相关性。FGF7在COPD发病过程中作用及机制不清楚。本研究采取免疫组化、RT-PCR、ELISA和细胞免疫荧光等方法，通过（1）检测COPD患者肺组织及血浆中FGF7表达水平，探讨FGF7表达水平变化及与肺功能和气道重塑相关性。（2）通过原代气道上皮细胞研究FGF7在香烟提取物刺激下表达变化情况，FGF7通过调控ERK1/2通路对气道上皮细胞增殖的作用机制。（3）构建香烟诱导慢性阻塞性肺疾病动物模型，干扰FGF7在肺内的表达水平，明确FGF7在COPD气道重塑过程中的作用及机制，为COPD治疗和新药开发提供新靶点。

FGF7在慢性阻塞性肺疾病（COPD）气道重塑中的机制尚不清楚。本研究探讨FGF7-ADAM17-ERK1/2信号通路在香烟诱导气道重塑过程中的机制。⑴临床实验：因肺结节怀疑肺癌需要肺段切除的患者作为研究对象，依据术前肺功能分为对照组和COPD组（分为轻度组及中重度组）：①将距离病灶边缘2cm以上的肺组织HE染色，显示对照组肺组织结构正常，随肺功能恶化，病例组肺组织结构破坏以及炎细胞浸润加重。② FGF7蛋白在肺泡及气道上皮表达水平：轻度组及中重度组分别均高于对照组（P＜0.05）；在COPD患者中，肺泡上皮FGF7蛋白表达水平高于气道上皮（P＜0.05）。③FGF7蛋白、FGF7 mRNA、ADAM17 mRNA检测结果分别提示轻度组及中重度组均高于对照组（P＜0.05）。④肺组织中FGF7蛋白水平及FGF7mRNA的表达水平分别与FEV1%、FEV1/FVC呈显著的负相关（P＜0.05），其中FGF7mRNA的表达水平与FEV1/FVC负相关性最为显著(P＜0.001)。(2)人体外实验：利用16HBe人支气管上皮细胞进行FGF7-ADAM17-ERK1/2信号通路干预实验，分为对照组、香烟提取物（CSE）组、CSE+FGF7（重组人FGF7蛋白）组、CSE+FGF7+SB202190（p38 MARK抑制剂）组、CSE+FGF7+LY294002（PI3K抑制剂）组、CSE+FGF7+AG1478（EGFR抑制剂）组。与对照组相比，CSE组FGF7水平及炎性标志物均显著升高（P＜0.05）；与CSE组相比，CSE+FGF7组中ET-1、IL-6、TNF-α的表达水平均显著下降（P＜0.05），与CSE+FGF7组相比，其余三组ET-1、IL-6、TNF-α的表达水平均显著升高（P＜0.05）。细胞增殖活性与细胞迁移能力检测结果分别为：CSE组低于对照组（P＜0.05）、CSE+FGF7组低于对照组但高于CSE组（P＜0.05），其余三组均低于对照组（P＜0.05）。(3)大鼠COPD模型实验，造模12周后与空白组相比，模型组每分钟呼气量(MVb)、吸气峰流速(PIFb)和呼气中流速(EF50)显著降低（P＜0.05）。本研究结果表明FGF7-ADAM17 -ERK1/2信号通路调控气道重塑过程，为COPD提供新的治疗靶点。