Notch信号通路调控成纤维细胞表达Col1α1及Col1α2及其在哮喘气道上皮下纤维化中的作用

上皮下纤维化是哮喘气道重塑的特征性病理改变，尚无有效治疗方法。其病生基础主要是Ⅰ型胶原合成增加。Notch信号促成多个器官纤维化形成，但其是否直接调控Ⅰ型胶原合成仍不清楚。我们前期实验发现哮喘小鼠肺collagen Ⅰ+细胞中Hes1表达上调，下调Notch信号抑制Col1a1和Col1a2合成，COL1A1和COL1A2启动子序列中存在Hes1结合位点。我们提出：Notch通过Hes1调控气道成纤维细胞合成Col1a1和Col1a2。本课题拟：阐明气道成纤维细胞及毗邻细胞中Notch信号相关分子的表达情况；证实Notch信号上调成纤维细胞合成Col1a1和Col1a2；阐明Notch信号通过Hes1直接调控小鼠和人COL1A1和COL1A2启动子活性的转录调控机制；观察Ad-CEP-KyoT2细胞特异性下调Notch信号对哮喘小鼠上皮下纤维化的治疗作用。为防治哮喘上皮下纤维化提供新思路。

哮喘上皮下纤维化哮喘患者气道重塑的核心事件，也是重症哮喘死亡的原因之一，目前没有根治办法，过去的研究表明Notch信号通路参与了肺纤维化、肾脏纤维化等过程，而我们前期生物信息研究发现导致上皮下纤维化的主要物质I型胶原的两个亚型COL1A1及COL1A2启动子转录位点附近有Notch信号通路关键分子Hes1结合位点，由此我们提出Notch信号通路可能参与了哮喘气道上皮下纤维化的调控的假设。为验证此假设我们首先通过细胞水平应用细胞培养、PCR、Western-blotting、免疫荧光、双萤光报告基因法、DNA-Pull down、ChIP等生物学方法进行了如下研究：1，表达检测--Notch信号分子在小鼠及人气道纤维细胞中的表达情况；2，功能检测--观察上调和下调Notch信号通路对I型胶原蛋白表达的影响；3，机制研究--用COL1A1和COL1A2启动子上Hes1结合位点突变观察到Notch调节I型胶原表达的方式。其次我们通过建立慢性哮喘小鼠模型来进一步研究了Notch信号通路在调节哮喘小鼠气道上皮下纤维化中的作用。最后得出结论：Notch信号通路是通过依赖Hes1的方式来调节哮喘气道上皮下纤维化的，抑制Notch信号通路可以改善哮喘小鼠气道上皮下纤维化等气道重塑，为哮喘的治疗提供了新的方向。