Nrf2/ARE信号通路介导的植物雌激素治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的研究

Obstructive　sleep apnea/hypopnea syndrome is characterized as repetitive upper airway obstruction during sleep.There is no effective drug therpy without side effect.Phytoestrogen is a natural selective estrogen mediator, which has estrogen-like activity,anti-oxidant and anti-cancer effects. The chronic intermittent hypoxia rat model was established to simulate the OSAHS condition in our previous study.It is found that phytoestrogen could attenuate the oxidative stress level and the hypoxia-induced injury of genioglossus with the underlying mechanism unknown..Organism has developed a complex response system "Nrf-2/ARE pathway" to oxidative stress induced by reactive oxygen species damage.The pathologic change of OSAHS patients is associated with oxidative stress level.Therefore, we speculate that hypoxia induces genioglossus injury through Nrf2/ARE signaling pathway.This theory was verified by our preliminary experiment which found intermittent hypoxia decreased Nrf2 mRNA and protein level in genioglossus.Consequently,we will construct Nrf-2 shRNA lentiviral vector to explore the pathogenesis of OSAHS and the mechanism of phytoestrogen in protecting genioglossus.

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征是一种以睡眠期间上气道反复阻塞为特征的呼吸障碍，目前尚未见有效且副作用小的药物治疗方法，植物雌激素是一类天然的选择性雌激素受体调节剂，具有弱雌激素活性和抗氧化、抗肿瘤等作用。课题组前期研究通过建立慢性间歇性低氧模型模拟OSAHS的发病条件，发现植物雌激素能减轻大鼠颏舌肌的氧化应激水平及低氧损伤，但其具体机制仍不得而知。机体内形成了一套复杂的氧化应激应答系统Nrf2/ARE信号通路来应对自由基的损伤，而OSAHS患者的病理性改变与氧化应激水平密切相关，因此我们推测低氧可能通过Nrf2/ARE信号通路引起颏舌肌的损伤，此推论在预实验中得到初步证实，我们首次研究发现间歇性低氧能降低颏舌肌内Nrf2 mRNA及蛋白水平的表达。鉴于此，本研究拟构建Nrf2 shRNA慢病毒载体，从Nrf2/ARE信号通路的角度研究OSAHS的发病及金雀异黄素保护颏舌肌的生物学机制。

项目背景.阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征是一种以睡眠期间上气道反复阻塞为特征的呼吸障碍，目前尚未见有效且副作用小的药物治疗方法，植物雌激素是一类天然的选择性雌激素受体调节剂，具有弱雌激素活性和抗氧化、抗肿瘤等作用。课题组前期研究通过建立慢性间歇性低氧模型模拟OSAHS的发病条件，发现植物雌激素能减轻大鼠颏舌肌的氧化应激水平及低氧损伤，但其具体机制仍不得而知。机体内形成了一套复杂的氧化应激应答系统Nrf2/ARE信号通路来应对自由基的损伤，而OSAHS患者的病理性改变与氧化应激水平密切相关，因此我们推测低氧可能通过Nrf2/ARE信号通路引起颏舌肌的损伤，此推论在预实验中得到初步证实，我们首次研究发现间歇性低氧能降低颏舌肌内Nrf2 mRNA及蛋白水平的表达。鉴于此，本研究拟构建Nrf2 shRNA慢病毒载体，从Nrf2/ARE信号通路的角度研究OSAHS的发病及金雀异黄素保护颏舌肌的生物学机制.主要研究内容.1. 金雀异黄素增强Nrf-2/ARE信号通路并减弱慢性间歇性低氧大鼠颏舌肌的疲劳.2.金雀异黄素通过PI3K-AKT以及ERK/MAPK途径减弱低氧对大鼠颏舌肌成肌细胞的损伤.3.Nrf-2 shRNA 转染大鼠颏舌肌成肌细胞后，细胞内抗氧化蛋白的变化.主要研究结果、数据.1.金雀异黄素通过PI3K-AKT以及ERK/MAPK途径减弱低氧对大鼠颏舌肌成肌细胞的损伤.细胞内ROS的量随着低氧暴露（0-72h）逐渐增加，低氧暴露减弱了细胞的增殖活性（P < 0.05），引起细胞核损伤，增加了早期和晚期细胞凋亡。金雀异黄素干预增强了细胞增殖活性，减弱了细胞核的损伤，减少了早期凋亡率，减少了MDA、caspase3的表达量，ER受体拮抗剂不能阻断金雀异黄素的作用，而Akt抑制剂及ERK1/2抑制剂能部分拮抗金雀异黄素的作用。.2.金雀异黄素通过调控细胞内Ca2+及Ca2+-ATP酶发挥对大鼠颏舌肌功能的调节作用.低氧明显升高细胞胞浆内Ca2+，降低了Ca2+-ATP酶蛋白的水平，金雀异黄素干预降低胞浆内Ca2+并升高Ca2+-ATP酶蛋白的水平。.3.明确了金雀异黄素通过Nrf-2/ARE信号通路发挥对颏舌肌的保护作用.Nrf-2 shRNA降低了大鼠颏舌肌成肌细胞内NQO1及γ-GCS的酶活性，而对HO-1的酶活性没有影响。低氧降低了大鼠颏舌肌成肌细胞内Nrf-2基