分泌型HSP90α经LRP-1受体靶向E-cadherin调控哮喘气道上皮屏障功能的作用

Heat shock protein 90 (HSP90) plays a critical role in airway inflammation of asthma, and the destruction of allergen on airway epithelial barrier can induce asthma airway inflammation.E-cadherin, a key molecule, regulates airway epithelium tolerance and pro-inflammation, acts a maintenance for airway barrier integrity.In our previous study, HDM or TDI can disrupt the expression and distribution of E-cadherin, then increase airway epithelial permeability. Meanwhile, they can increase the expression and secretion of Hsp90α. Intriguingly, pretreating epithelial cells with anti-Hsp90α mAb can protect E-cadherin and decrease airway epithelial permeability. These phenomenon indicates that Hsp90α is secreted by epithelium under allergens can induce airway epithelia barrier injury through targeting E-cadherin. This project will take advantage of CRISPR-Cas9 Gene knockout technology, to explain how does the secreted Hsp90α regulate the function of airway epithelia barrier induced by allergen in vitro, to provide a new target for early prevention and treatment of asthma.

热休克蛋白90（HSP90）在哮喘气道炎症反应中具有重要作用，而致敏物对气道上皮屏障功能的破坏是启动哮喘气道炎症的关键步骤。E钙黏蛋白（E-cadherin）作为气道上皮耐受和促炎平衡的分子开关，扮演着气道上皮屏障“守护者”的角色。我们前期研究发现：屋尘螨（HDM）/甲苯二异氰酸酯（TDI）刺激气道上皮细胞可引起E-cadherin的表达和分布异常，进而增加上皮通透性，同时该致敏物可诱导上皮细胞HSP90α的表达和分泌增加，而利用抗HSP90α单抗预处理细胞，可改善E-cadherin的异常，从而降低气道上皮通透性。这提示致敏物可通过诱导上皮细胞分泌HSP90α，靶向E-cadherin引起气道上皮屏障功能破坏。本研究拟利用CRISPR-Cas9基因敲除技术，在细胞水平阐明分泌型HSP90α如何调控致敏物诱导气道上皮屏障功能破坏，为哮喘早期防治提供新靶点。

支气管哮喘是一种常见的以慢性气道炎症为特点的异质性疾病，其主要特点为多变的呼吸道症状和可变的呼气气流受限。目前全球约有3亿人确诊哮喘，6亿人存在哮喘症状，而我国哮喘患病情况亦不容乐观。气道上皮细胞是机体和环境的第一道防线，主要作为物理屏障抵御外界环境的微生物、气体、过敏原等的侵袭。而气道上皮细胞的物理屏障功能是依赖于细胞的完整性和细胞间连接蛋白的相互作用。热休克蛋白90（Hsp90）作为细胞内重要的分子伴侣，参与氧化应激、损伤修复等重要病理生理过程。我们前期研究发现屋尘螨（HDM）/甲苯二异氰酸酯（TDI）刺激气道上皮细胞可引起E-cadherin的表达和分布异常，进而增加上皮通透性，同时该致敏物可诱导上皮细胞Hsp90α的表达和分泌增加，而利用抗Hsp90α mAb预处理细胞，可改善E-cadherin的异常，从而降低气道上皮通透性。这提示致敏物可通过诱导上皮细胞分泌Hsp90α，靶向E-cadherin引起气道上皮屏障功能破坏。本研究通过构建哮喘模型，利用慢病毒干扰Hsp90α的方法、特异性拮抗Hsp90α的单克隆抗体及重组Hsp90α等，证实分泌型Hsp90α参与支气管哮喘气道上皮屏障蛋白的破坏和慢性气道炎症的发生，抗HSP90α mAb干预哮喘模型可有效的改善HDM诱导的气道上皮屏障蛋白E-cadherin和β-catenin的破坏作用，为哮喘治疗提供新靶点。