miR-142-5p与miR-130a-3p调控肺巨噬细胞活化和哮喘气道重塑的机制研究

Macrophages play key roles in airway remodeling in asthma. Our previous studies show that miR-142-5p is upregulated and miR-130a-3p is downregulated in macrophages derived from pulmonary fibrotic tissue. These miRNAs mediate the sustained activation of macrophage and subsequent lung fibrogenesis by targeting STAT6 and PPARγ pathways, respectively. Our preliminary studies suggest the miR-142-5p overexpression and miR-130a-3p suppression in the macrophages of murine asthma models, which is in consistent to our previous reports. In this study, we will explore the roles of miR-142-5p and miR-130a-3p in M2 macrophages polarization. By using the co-culture models, Ccr2-/- murine asthma models, depletion of macrophages, LNA-modified oligonucleotides and analysis of clinical samples, we will investigate the effects of miR-142-5p and miR-130a-3p on macrophage activation and airway remodeling. Our study will further elucidate the epigenetic regulation of airway remodeling in asthma, and illustrate the therapeutic potential of miR-142-5p and miR-130a-3p.

巨噬细胞在哮喘气道重塑中起重要作用。我们前期研究工作证实肺纤维化中巨噬细胞miR-142-5p显著上调，而miR-130a-3p显著下调，两者靶向STAT6和PPARγ通路调控巨噬细胞持续激活和肺纤维化的发生发展。我们预实验结果表明小鼠哮喘模型中的肺巨噬细胞亦存在miR-142-5p上调及miR-130a-3p下调。本项目拟首先通过体外细胞实验观察miR-142-5p、miR-130a-3p对IL-4诱导的肺巨噬细胞M2极化的调控作用。然后通过细胞共培养技术，构建Ccr2-/-小鼠哮喘模型、肺泡巨噬细胞清除、LNA修饰寡核苷酸转染等动物实验及临床标本验证，进一步探讨miR-142-5p与miR-130a-3p对哮喘小鼠肺巨噬细胞激活及气道重塑的影响。本项目有助阐明炎症细胞参与哮喘气道重塑的表观调控机制，为确立miR-142-5p与miR-130a-3p作为哮喘治疗的新靶标提供科学依据。

巨噬细胞在支气管哮喘的发生发展及哮喘气道重塑过程中起重要调控作用。免疫细胞的功能常受miRNA调控，我们的前期研究表明巨噬细胞的活化受miR-142-5p及miR-130a-3p调控，本项目采用多种技术手段探究miRNA在肺巨噬细胞活化及其介导的哮喘气道重塑中的作用。我们首先采用卵白蛋白致敏法构建了小鼠哮喘模型。我们的研究结果显示，哮喘模型组小鼠肺间质巨噬细胞及肺泡巨噬细胞均呈M2极化状态，且肺间质巨噬细胞内miR-142-5p表达显著上调而miR-130a-3p表达显著下调，肺泡巨噬细胞内miR-378a-3p表达显著上调。进而我们体外培养巨噬细胞，我们发现向肺间质巨噬细胞转染miR-142-5p的抑制序列或miR-130a-3p的类似物及向肺泡巨噬细胞转染miR-378a-3p抑制序列，可显著抑制IL-4诱导的巨噬细胞极化。为了进一步在体验证上述miRNA在巨噬细胞极化及哮喘气道重塑中的作用，我们采用Ccr2-/-基因敲除小鼠构建哮喘模型。我们发现Ccr2-/-小鼠的气道重塑明显减轻，而在造模阶段补充野生型小鼠单核细胞可显著增强Ccr2-/-小鼠的气道重塑。向野生型单核细胞内转染miR-142-5p的抑制序列或miR-130a-3p的类似物可显著抑制上述单核细胞对Ccr2-/-小鼠的气道重塑的作用。综上，本项目的研究结果明确了肺间质巨噬细胞内miR-142-5p、miR-130a-3p及肺泡巨噬细胞内miR-378a-3p在巨噬细胞活化及哮喘气道重塑中的重要作用及其调控机制。本项目在进一步明确哮喘气道重塑的发生机制方面具有重要科学意义与价值，并且在探索支气管哮喘及哮喘气道重塑治疗新靶点方面具有潜在应用价值。