超抗原SEB在慢性鼻-鼻窦炎的发病过程中对鼻黏膜上皮屏障功能的影响与机制研究

Staphylococcus aureus enterotoxin B (SEB) is the most important bacterial factor that can cause chronic rhinosinusitis (CRS). However, the mechanisms of how the SEB lead to CRS is still unclear. In our previous study, we found the SEB can disrupt the human nasal epithelial mucosal barrier with the significantly increased endoplasmic reticulum stress (ER stress) in human nasal epithelium, while the significantly increased expression level of prostate apoptosis response protein 4 (PAR-4) was also observed. Recent studies reported that the ER stress can promote cellular apoptosis by regulating the PAR-4 expression. Thus, we hypothesized that SEB can induce nasal mucosal epithelial ER stress which could lead to nasal mucosal epithelial cell apoptosis by regulating the PAR-4 expression, and then the nasal mucosal epithelial barrier dysfunction occurred which can make pathogens to pass through the mucosal epithelial barrier more easily, and these could lead to CRS. The aim the present study was to verify our scientific hypothesis, and to explore the effective ER stress inhibitors and investigate the effects of ER stress inhibition on pathophysiology of the CRS in order to provide novel effective strategy for management of CRS by using the primary human nasal epithelial cell culture and BALB/c murine CRS model with biomolecular detection techniques.

金黄色葡萄球菌肠毒素B（SEB）是引起慢性鼻-鼻窦炎（CRS）最重要的细菌因素，但其致病机制尚未阐明。我们的前期研究发现SEB可破坏人鼻黏膜上皮屏障功能，并可上调人鼻黏膜上皮细胞内质网应激（ER应激）反应，且我们还检测到了在CRS患者鼻黏膜中高表达的前列腺凋亡反应蛋白4（PAR-4）。有研究报道ER应激可通过调节PAR-4的表达，促进细胞凋亡。故我们推测SEB可介导鼻黏膜上皮ER应激，ER应激进一步通过调控PAR-4的表达来促进鼻黏膜上皮细胞凋亡，导致鼻黏膜上皮膜屏障功能失衡；鼻黏膜上皮屏障受损可使致病抗原更易通过黏膜上皮屏障，促发CRS。本项目拟通过原代人鼻黏膜上皮细胞培养和BALB/c小鼠CRS模型，结合分子生物学检测与上皮细胞屏障功能检测技术，在对科学假设进行验证的同时，探索有效的ER应激抑制剂，探讨抑制ER应激对CRS病理生理过程的影响，为CRS的治疗提供新的有效策略。

金黄色葡萄球菌肠毒素B（SEB）作为引发慢性鼻-鼻窦炎（CRS）的最为重要的细菌因素，其致病具体致病机制尚未被完全阐明。本项目依据项目任务要求，从细胞、组织与动物等观察维度，通过组织学、分子生物学与实验动物学等实验手段，在进一步阐明SEB引发CRS的病理生理与分子生物学机制的同时，探索发现了基于这一机制的针对CRS的新型有效潜在药物，拓展了研发有效的新型CRS治疗手段的科学理论依据。项目的主要研究结果如下：（一）CRS患者鼻息肉组织中的内质网（ER）应激相关分子的表达水平显著高于对照组鼻黏膜组织，提示ER应激与CRS伴鼻息肉（CRSwNP）的发生有关；（二）CRS患者鼻息肉组织中的紧密连接（TJ）蛋白的水平显著低于对照组鼻黏膜组织，提示CRSwNP的发生与TJ的破坏有关；（三）SEB可增加原代人鼻黏膜上皮细胞（pHNECs）的ER应激相关蛋白水平，且可降低TJ蛋白水平；（四）ER应激抑制剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）有效地缓解了SEB对pHNECs之间的TJ的破坏作用；（五）NAC可以在有效地缓解小鼠CRS模型建模过程中的炎症反应的同时，可抑制鼻息肉的形成。在本项目资助期内的研究成果如下：（一）于SCI收录期刊发表论著1篇；（二）于中华医学会第十九次全国耳鼻咽喉头颈外科学学术会议发表会议论文1篇；（三）于中华医学会第十八次全国耳鼻咽喉头颈外科学学术会议发表会议论文1篇。本项目的研究结果进一步阐明了CRS的病理生理学与分子生物学发病机制，并为有效的新型CRS治疗手段的研发拓展了的新的科学理论依据。