趋化因子受体CCR1在慢性阻塞性肺疾病气道平滑肌细胞增殖中的作用

Peripheral airway remodeling is a pathologic characteristic of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and related with the airflow limitation. Airway smooth muscle cell (ASMC) proliferation is involved in the progression of airway remodeling. Our previous research has found that the level of macrophage inflammatory protein (MIP)-1α in induced sputum was increased and associated with the degree of airflow limitation. Furthermore, CCR1, the receptor of MIP-1α, was exist on ASMCs from cigarette smoke induced rat model. Based on these results, we will further improve that the level of CCR1 on ASMC associated with the degree of ASMC proliferation in the lung specimen from COPD mice model and COPD patients; in animal experiment and ASMC culture, through activation and interdiction of CCR1, we can observe the degree of ASMC proliferation to confirm that CCR1 may involve in ASMC proliferation; with and without ERK1/2 phosphorylated blocker, we activate CCR1 and examine the number of ASMC proliferation and the change of ERK1/2 mRNA and protein to manifest that CCR1 may involve in ASMC proliferation through ERK1/2 pathway.These results could found the new idea and potential target for COPD treatment.

外周气道重塑是慢性阻塞性肺疾病（COPD）的一个特征性病理改变并与气流受限有关，气道平滑肌细胞（ASMC）增殖是气道重塑的一个主要组成部分。前期研究发现COPD患者诱导痰中趋化因子巨噬细胞炎性蛋白（MIP）-1α水平升高，并与气流受限程度相关；香烟诱导的COPD大鼠ASMC表面存在趋化因子MIP-1α受体CCR1表达。在此基础上，本项目拟在COPD患者和小鼠COPD模型的肺组织标本中，进一步证实ASMC表面CCR1的表达水平与平滑肌细胞增殖间存在相关性；在体外ASMC培养和动物实验中，激活或阻断CCR1，观察ASMC的增殖程度，从而论证CCR1参与 ASMC的增殖；进而在有或无ERK1/2磷酸化阻断剂情况下，激活CCR1，测定 ASMC的增殖数量和ERK1/2 mRNA和蛋白水平的变化，以证明CCR1通过ERK1/2信号途径参与ASMC增殖。为COPD的治疗提供新的思路和潜在靶点。

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种以不完全可逆的气流受限为主要特征的慢性肺部疾病，主要累及小气道及肺实质。目前，COPD已成为危害人类健康的重要慢性疾病，占死亡原因的第四位。现有的治疗措施尽管能够缓解部分患者的临床症状，但不能从根本上改变患者的肺功能下降和长期预后。因此深入研究COPD的发病机制，发现新的治疗靶点成为一个亟待解决的科学问题。COPD患者肺内病理改变的一个重要特征是小气道重塑，包括小气道数量减少和结构改变，而其中小气道结构重塑主要表现为气道上皮细胞鳞状化生杯状细胞增殖、平滑肌细胞增殖以及气道壁纤维化。CCR1是一个主要与免疫和炎症细胞有关的趋化因子受体，同时也表达在哮喘患者的气道平滑肌细胞上。已有研究提示，CCR1可能与哮喘气道平滑肌重塑有关。本项目拟从趋化因子的角度探讨COPD患者小气道平滑肌增殖的原因。本研究通过对COPD患者、无气流受限但有小气道功能障碍的受试者以及肺功能正常的受试者肺组织内气道上皮和气道平滑肌细胞CCR1的表达情况、气道周径和上皮细胞层面积的测量，分析CCR1在COPD患者气道重塑中的作用。研究结果显示所有受试者的小气道平滑肌上均未发现CCR1的阳性表达；所有COPD患者的小气道上皮细胞管腔侧均可见CCR1的阳性表达，并且CCR1的表达水平与代表小气道功能障碍的肺功能指标-呼气中期流速FEF50%pre (r=0.59, p=0.001) 和 FEF25-75%pre (r=0.433, p=0.024)呈显著正相关。通过分析不同亚组CCR1表达水平，结果发现，肺功能正常的非吸烟的女性受试者气道上皮细胞CCR1的表达水平高于具有气流受限或小气道功能障碍的男性吸烟者，而CCR1的表达水平与小气道上皮细胞面积无显著相关性。综上所述，CCR1可能参与COPD小气道功能障碍的发生，具体基质有待进一步探讨，推测可能与气道炎症和免疫反应的负反馈调节机制有关。与哮喘的气道平滑肌增殖机制不同，CCR1可能不参与轻中度COPD患者气道平滑肌重塑过程。此外，CCR1在COPD小气道上皮细胞有表达此前未见报道。