瞬时感受器电位M7通道对慢性阻塞性肺疾病气道平滑肌细胞增殖的调控作用及其信号通路

瞬时感受器电位M7通道（TRPM7）是调节细胞钙镁离子的通道，研究发现可调控平滑肌细胞的增殖。我们前期研究在大鼠RBL-2H3细胞系中检测到TRPM7，抑制此通道可抑制细胞的增殖。它是否能调控慢性阻塞性肺疾病（COPD）的气道平滑肌细胞（ASMCs）增殖和气道重塑，目前未见报道。本项目以COPD患者支气管组织及大鼠COPD模型为研究对象，分别从临床、细胞及动物水平探讨TRPM7在COPD发病机制中的作用。①分析COPD患者支气管组织TRPM7表达与病情严重程度、气道重塑之间的关系；②采用RNA干扰技术使COPD大鼠ASMCs 的TRPM7基因沉默，观察TRPM7对ASMCs增殖的影响；③采用反义TRPM7重组腺病毒载体处理大鼠COPD模型，观察TRPM7对大鼠COPD病情严重程度、气道重塑的影响。旨在阐明TRPN7在COPD气道重塑中的作用，为其成为治疗COPD新的靶点提供理论依据。

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者的气道壁和肺实质的慢性炎症及结构破坏，最终导致管腔狭窄、肺气肿形成和进行性气流阻力增加，这一过程称为气道重塑。其主要的病理基础为气道管壁增厚变形，其中又以平滑肌增厚最显著，从而导致气道管腔狭窄和气道阻力增加。气道平滑肌（airway smooth muscle cells，ASMC）增生、肥厚所致的气道重塑是COPD病情不断进展最终引起呼吸衰竭和肺源性心脏病的主要原因。目前，缺乏有效的减轻ASMCs增殖、增生、肥厚的措施，进一步研究其增殖的调控因素，并寻求安全有效抑制ASMCs增殖的途径是研究COPD防治的新方向。本研究首先通过收集COPD患者支气管粘膜组织，与对照组比较，其α-肌动蛋白、CyclinD1和TRPM7的蛋白和mRNA表达明显增高。然后培养并分离大鼠COPD模型支气管平滑肌细胞，RT-PCR、Western blot检测TRPM7的mRNA和蛋白表达，COPD组ASMC的TRPM7表达高于正常组。以TRPM7抑制剂2-APB处理或RNA干扰技术使平滑肌细胞TRPM7基因沉默，检测平滑肌细胞的凋亡和增殖水平，结果显示下调TRPM7表达可以抑制ASMC的增殖和增加其凋亡率。另外，经TRPM7干扰或TRPM7抑制剂2-APB处理后，Western Blot法检测TRPM7、CyclinD1蛋白及MAPK信号传导通路蛋白的表达变化，结果显示TRPM7影响了磷酸化的ERK及p38MAPK的蛋白表达。而以予MEK1/2特异性抑制剂U0126（10μmol/L）及p38特异性阻滞剂SB203580（20μmol/L）处理后可降低ASMC的增殖水平，但沉默TRPM7不影响U0126+SB203580组平滑肌细胞的增殖，表明TRPM7调控气道平滑肌细胞的增殖是通过ERK及p38MAPK的信号传导通路实施的。最后，构建si-TRPM7小分子干扰慢病毒，将反义TRPM7重组慢病毒载体制成的病毒悬液注入大鼠气管内，从动物水平探讨反义TRPM7重组慢病毒转染大鼠肺脏对COPD大鼠气道重塑的影响。结果显示TRPM7可能通过p38和ERK1/2信号通路调控气道平滑肌细胞增殖来抑制COPD大鼠的气道重塑，从而成为治疗COPD的新靶点。