HO-1在COPD急性加重中的作用以及健脾益肺II号通过调节氧化抗氧化失衡预防COPD急性加重的研究

It is a popular problem to reduce and control COPD exacerbations. And virous infection is one of the most important factor inducing COPD exacerbation. The previous study showed that JYII could decrease exacerbations of COPD in clinic. And further study in vivo and vitro demonstrated that JYII had an effect to alleviate inflammation and oxidative-stress injury in COPD models. However, it's not clear that if the oxidative-stress injurys of lung tissue after cigarette smoke exposure is the basis of influenza insulting. So to determin relationship between oxidant/anti-oxidant imbalance and COPD exacerbation induced by influenza virus,we use HO-1 knock-in and knock-out mice and mice model induced by cigarette smoke combining with influenza A to study the impact of oxidant/anti-oxidant imbalance in COPD exacerbation. And then we will study the target of JYII to regulate imbalance of oxidation/anti-oxidation and it's mechanism to protect COPD from exacerbation.

减少和控制COPD急性加重是医学领域的热点问题。而病毒感染是诱发COPD急性加重的重要因素。既往研究表明，健脾益肺II号具有明显减少COPD临床急性加重频次的作用。实验研究进一步表明，健脾益肺II号在抗炎、抗氧化应激损伤方面作用显著。然而，COPD肺组织固有氧化应激损伤与病毒感染诱发COPD急性加重的内在联系我们并不清楚。因此，本研究拟以抗氧化分子-血红素氧和酶（HO-1）为研究切入点，利用基因敲除、转基因动物，和香烟烟雾联合流感病毒A诱导的COPD急性加重模型，运用Elisa，PCR，western blot等常用分子生物学技术，探讨氧化抗氧化失衡在流感病毒诱发的COPD急性加重中的作用。并在此基础上探讨健脾益肺II号调节氧化应激损伤的作用靶点以及其预防COPD急性加重的作用机制。

背景：课题组前期实验研究表明，健脾益肺II号具有显著的抗氧化作用。而血红素加氧酶（HO-1）是COPD的发生发展中重要的抗氧化酶，其在病毒诱导的COPD急性加重中的作用并不明确，健脾益肺II号对HO-1是否具有调节作用以及是否通过HO-1的调节减少病毒诱发的COPD急性加重我们并不清楚。..研究内容：本研究观察了HO-1基因敲除对单纯熏烟动物，病毒感染动物，以及熏烟联合病毒感染动物的影响；同时观察了健脾益肺II号对单纯熏烟动物，病毒暴露动物以及熏烟联合病毒暴露动物的免疫，炎症，氧化应激以及病毒复制的影响。并且进一步利用HO-1敲除小鼠，验证了健脾益肺II号抗氧化的作用靶点。..研究结果：体内实验中，HO-1的敲除不仅没有加重气道炎症反应，反而一定程度减少了熏烟联合病毒小鼠气道炎症细胞ROS的产生，巨噬细胞，中性粒细胞及淋巴细胞的募集，细胞因子（TNFa 和IL6）的表达，增加小鼠熏烟阶段死亡率。健脾益肺II号减少了熏烟联合病毒感染小鼠气道灌洗液分类细胞计数（细胞总数，中性粒计数，巨噬细胞计数和淋巴细胞计数），细胞因子，趋化因子及金属蛋白酶（TNFα，CXCL1，CXCL2，CXCL5，CCL2，MMP12）的表达，减少了肺组织内病毒RNA水平以及干扰素水平（IFNa, IFNr, IFNλ）。氧化应激方面，健脾益肺II号减少了熏烟联合病毒感染小鼠炎症细胞ROS的产生，增加了肺组织GSH的表达，下调肺组织中gp91和HO-1的蛋白表达。并且健脾益肺II号具有升高正常小鼠和熏烟联合病毒感染小鼠肺组织p-Akt的趋势。健脾益肺II号减少了单纯病毒小鼠的淋巴细胞计数，IL-6和IFNr的表达。健脾益肺II号在体外抗病毒实验表现出低毒高效的抗病毒作用。然而，健脾益肺II号使熏烟联合PR8感染后的HO-1敲除小鼠死亡率达到了100%。..结论及意义：HO-1基因具有维持气道免疫的功能，HO-1的敲除导致气道免疫功能低下。并且HO-1在烟雾暴露的环节具有更加重要的保护作用，可维持小鼠的生存率。健脾益肺II号可以通过减少氧化应激减少病毒诱发的熏烟小鼠气道急性炎症，其作用需有HO-1基因的参与，但HO-1不是其药效靶点。.