人中性粒细胞多肽介导炎性肺损伤的机理

Inflammatory lung diseases such as ARDS are characterized by excessive inflammatory responses. As an important part of the inflammatory response, large populations of circulating and marginated PMN that reside in the pulmonary vasculature respond rapidly to chemotactic stimuli. Although this PMN activity is beneficial in the context of infectious stimuli, it also results in unwanted immunological consequences: PMN release a number of proteins such as HNP into the extracellular milieu as a result of degranulation, leakage during phagosome formation and ensuing cell lysis. We and others have shown that HNP possess potent inflammatory effects that can cause lung injury. During the tenure of this grant, we hope to identify HNP receptor(s), and assess the effectiveness of a blocking strategy to mitigate the detrimental consequences of HNP in inflammatory lung diseases, while maintaining their beneficial functions invitro and in vivo.

炎性肺疾病，如急性呼吸窘迫综合征以过度炎症反应为特点，在炎症趋化因子刺激下，肺循环中丰富的多型核白细胞迅速浸润肺组织的炎症部位。虽然中性粒细胞浸润是宿主防御的重要机理，但在中性粒细胞激活、脱颗粒，吞噬体形成，细胞降解，裂解液外泄过程的同时，噬天青颗粒释放的大量蛋白分子也可导致或加重炎性损伤。中性粒细胞多肽（HNP）是噬天青颗粒释放的主要蛋白，传统上认为HNP通过电荷吸附作用发挥抗病原微生物功能。我们已发表的研究发现，在人体炎性肺疾患中，HNP蛋白在肺部高表达可损伤其宿主中细胞粒细胞吞噬细菌的功能并加重肺炎症反应，并提出HNP通过与细胞表面受体结合调控肺组织炎性反应。本研究将应用肺上皮细胞以明确HNP受体，并应用体外、在体肺损伤模型评估相关受体阻断后选择性降低HNP介导的肺炎性反应而同时保持其抗菌的生物特征。

炎性肺疾病，如急性呼吸窘迫综合征以过度炎症反应为特点，在炎症趋化因子刺激下，循环中丰富的多型核白细胞迅速浸润肺组织的炎症部位。虽然中性粒细胞浸润是宿主防御的重要机理，但在中性粒细胞激活、脱颗粒，吞噬体形成，细胞降解，裂解液外泄过程的同时，噬天青颗粒释放的大量蛋白分子也可导致或加重炎性损伤。中性粒细胞多肽（HNP）是噬天青颗粒释放的主要蛋白，传统上认为HNP 通过电荷吸附作用发挥抗病原微生物功能。本项目的主要研究内容包括验证HNP通过BCAM/P2Y6 受体复合物介导炎症性反应及肺损伤并阐述HNP释放介导白细胞浸润所致肺损伤的机理；通过在体动物实验研究验证HNP 受体复合物阻断可减轻HNP所介导的炎症损伤同时保留其抗病原微生物特性。我们的研究发现1）使用HNPs 刺激可诱导内皮细胞和上皮细胞通透性升高，HNPs诱导的内皮/上皮细胞通透性增加由HNP的受体P2Y6介导，可被HNP受体P2Y6特异性抑制剂MRS2578阻断；2）重症肺炎患者血浆HNP浓度表达升高；在小鼠肺炎和机械通气的二次打击模型中HNP中性粒细胞条件性表达小鼠（HNP +小鼠）肺损伤和炎症反应增加，阻断P2Y6受体可以减轻可减轻HNP诱导的肺部炎症和肺损伤但不影响细菌清除；3）在脓毒症模型中，HNP +小鼠细胞因子/趋化因子产生降低、肺损伤减轻，但在HCI灌注-机械通气二次打击急性肺损伤模型中HNP +小鼠的炎症反应和肺损伤加重。进一步的机制研究发现HNP通过结合BCAM，而BCAM继而与P2Y6受体相互作用来介导HNP刺激人肺上皮细胞的炎症反应。本项目的研究表明特异性地阻断HNP的受体可以抑制感染导致的急性肺损伤中HNP介导的肺部炎症反应而同时保持其抗菌的生物特征，阻断HNP-P2Y6信号通路可作为一种新型的抑制中性粒细胞介导的重症患者炎症反应和肺损伤的治疗方法。