基于ATG5探讨针刺调控内质网应激诱导气高反应T淋巴细胞自噬稳态机制

Airway hyperresponsiveness intends to lead bronchospasm and airway obstruction during the perioperative anesthesia, which even impact on clinical anesthesia safely. Studies have shown that T lymphocytes plays an important role in pathogenesis of airway hyperresponsiveness. Our previous studies demonstrated that acupuncture can imbalance Thl7/Treg during hyperreaction.Endoplasmic reticulum stress can also induce T cell autophagy, while autophagy-related genes ATG5 and airway hyperresponsiveness is closely related to the traditional acupuncture therapy may be inferred autophagy gene ATG5 intervention by ERS-induced T lymphocyte subsets autophagy, thereby adjusting the balance of T lymphocyte subsets and alleviate airway hyperresponsiveness role.In order to verify the above assumptions, subject to the first cell as the research object, the application uses within the technology of flow cytometry, gene silencing of ER stress - autophagy in T lymphocyte homeostasis mechanism; then the animal for the study, using knockout, Western blot and other molecular biology techniques based ATG5 explore the acupuncture intervention endoplasmic reticulum stress-induced gas hyperresponsiveness T lymphocyte subsets homeostatic mechanisms, in order to further reveal clinical acupuncture treatment of airway response mechanism for the future of acupuncture treatment of airway hyperresponsiveness, especially to reduce the perioperative airway hyperresponsiveness provide new mechanisms and experimental basis.

气道高反应患者易在围术期发生支气管痉挛和气道水肿，严重影响手术安全实施。本课题组前期研究证实针刺可通过Notch信号调控T淋巴细胞亚群稳态调节气道高反应性。同时研究证实自噬可通过Notch调节细胞分化，而内质网应激（ERS）与自噬密切相关，自噬相关基因ATG5介导气道高反应的发生，但具体机制不明，据此推测针刺可能通过自噬基因ATG5干预ERS诱导的T淋巴细胞亚群自噬，从而调节T淋巴细胞亚群平衡而气道减轻气道高反应的作用。为了验证上述假设，课题首先以细胞为研究对象，应用采用基因沉默等技术探讨ERS-自噬在T淋巴细胞稳态中的作用机制；然后以动物为研究对象，采用基因敲除等技术基于ATG5探讨针刺调控内质网应激诱导气高反应T淋巴细胞自噬稳态机制，以期以进一步结合临床揭示针刺治疗气道反应的机制，为今后针刺治疗气道高反应，尤其减轻围术期气道高反应提供新的机制及实验依据。

以气道高反应为主要特征的支气管哮喘是当前全球范围内危害人类健康的常见慢性病，我国发病率约 4.2%，全球部分地区甚至高达 18%（哮喘国际指南 GINA2020）。虽然近年来防治哮喘的工作不断深入，针对缓解气道高反应急性发作有糖皮质激素、茶碱类、短效β受体激动剂（SABA）等多种类型的治疗药物，但是其发病率及死亡率仍呈上升趋势。且气道高反应不仅发生在哮喘患者，而且发生在慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病、过敏性鼻炎以及上、下呼吸道感染等多类急、慢性呼吸系统疾病患者中。此类患者在围术期极易发生支气管痉挛、水肿等危急情况，已成为严重影响人们身心健康的公共卫生问题。. 本课题计划以动物及细胞为研究对象分两部分开展研究。第一部分以细胞为研究对象，采用特异性内质网应激激动剂衣霉素（Tm）、抑制剂牛磺熊去氧胆酸（TUDCA）、自噬抑制剂（3MA）进行分组干预，探讨内质网应激（ERS）对小鼠原代脾CD4+T淋巴细胞自噬的影响；第二部分以动物为研究对象，采用条件性敲除ATG5 flox/flox转基因C57小鼠构建卵清蛋白（OVA）诱导的小鼠气道高反应模型，并通过观察脾脏T淋巴细胞亚群分布、内质网应激蛋白及基因表达、自噬蛋白及基因表达等指标，探讨自噬基因ATG5在气道高反应模型中对内质网应激和自噬的影响，以及针刺的治疗作用。本项目证实了针刺可以减轻支气管哮喘模型小鼠的气道高反应，同时揭示了针刺在此模型中对内质网应激-自噬过程的影响。同时，通过构建条件性基因敲除动物，探讨了自噬对以Th1/Th2、Treg/ Th17 亚群平衡为代表的CD4+T淋巴细胞免疫环境的调节，及针刺治疗在其中的重要作用，进一步发现了自噬关键基因ATG5是其中的重要靶点。此类机制的发现，努力为气道高反应的治疗开创新的思路，为针刺疗法在围手术期减轻气道高反应中的应用提供了有力的支持，为进一步阐明中国传统针刺疗法治疗机制提供更多的理论依据。