Cnb1/Nfatc3信号通路在IL-13介导哮喘气道MUC5AC合成中的作用及其机制

IL-13是导致哮喘气道粘蛋白MUC5AC高表达的主要因素，但目前对该病理过程的机制尚未明确。既往研究显示调控肺发育的转录因子Foxa2、Wnt、Notch均可介导气道MUC5AC的合成；最近研究证实Cnb1/Nfatc3也可调控肺的发育，且可直接活化Foxa2；我们前期研究提示Cnb1可能介导IL-13对MUC5AC的上调, 为此本课题设想Cnb1/Nfatc3有可能依赖Foxa2对IL-13介导的哮喘气道MUC5AC合成进行调控。本课题拟体外以IL-13分别干预Cnb1或Nfatc3基因敲除的、Cnb1或Nfatc3重组质粒转染的气道上皮细胞，体内拟以IL-13或卵蛋白分别干预Nfatc3-/-小鼠，并检测干预后细胞及小鼠肺组织MUC5AC及Foxa2、Wnt、Notch的表达。本课题旨在进一步阐明哮喘气道MUC5AC过度合成的机制，为筛选新的治疗气道粘液高分泌的靶点提供重要理论依据。

本项目得出以下研究结果：（1）IL-13显著上调原代气道上皮细胞NFAT3 mRNA的表达，显著增强NFAT3的活化水平（促进其在原代气道上皮细胞胞浆的去磷酸化）；（2）IL-13显著上调原代气道上皮细胞MUC5AC及ClCA3mRNA及蛋白的表达，显著抑制Foxa2 mRNA及蛋白的表达；（3）NFAT3的特异性抑制剂环孢菌素A（CsA）显著抑制IL-13对原代气道上皮细胞MUC5ACmRNA及蛋白的上调；（4）Akt抑制剂显著抑制IL-13对原代气道上皮细胞MUC5ACmRNA及蛋白的上调；（5）CsA及Akt抑制剂均显著抑制IL-13对原代气道上皮细胞NFAT3的活化；显著抑制IL-13对原代气道上皮细胞NFAT3 mRNA的上调；（6）CsA及Akt抑制剂对IL-13上调原代气道上皮细胞Clca3的表达，对IL-13下调原代气道上皮细胞Foxa2的表达无影响。.本项目得出以下结论：（1）国内外首次发现NFAT3介导IL-13上调气道上皮细胞黏液蛋白MUC5AC的表达；提示NFAT3在哮喘气道黏液高分泌中具有关键作用，为CsA应用于哮喘临床治疗提供了新的理论依据；（2）证实Akt-NFAT3信号途径介导IL-13上调气道上皮细胞黏液蛋白MUC5AC的表达；（3）NFAT3介导IL-13诱导气道黏液蛋白的表达不依赖于CLCA3及Foxa2，后两者以被既往研究证实在IL-13上调气道黏液蛋白的表达中具有重要作用。.本项目的研究结果及结论达到了课题的预期研究目标，即充分阐明了NFAT3在IL-13上调气道黏液蛋白MUC5AC中的关键作用，并进一步阐明了该作用的具体机制，即Akt-NFAT3信号途径介导IL-13上调气道黏液蛋白MUC5AC的表达。本项目在Plos ONE发表1篇SCI论文，并另有1篇论文已投稿，拟在SCI期刊发表。