地塞米松通过一氧化氮对慢性鼻窦炎伴鼻息肉紧密连接的作用及相关机制

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目的:探讨鼻黏膜上皮中一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase,NOS)的表达情况;探讨地塞米松(dexamethasone,Dex)通过一氧化氮(Nitric Oxide,NO)对紧密连接蛋白(Tight junctions,TJs)损伤细胞模型的影响及机制;探讨鼻呼出气一氧化氮(nasal nitric oxide,nNO)在诊断嗜酸性粒细胞型慢性鼻窦炎伴鼻息肉(eosinophilic chronic rhinosinusitis with nasal polyps,Eos CRSwNP)的临床价值。方法:(1)分别采用免疫组化,qRT-PCR,Western blot检测20例Eos CRSwNP患者及20例非嗜酸性粒细胞型慢性鼻窦炎伴鼻息肉(nonesinophilc chronic rhinosinusitis with nasal polyps,non-Eos CRSwNP)患者鼻息肉组织及20例对照组下鼻甲组织中三种TJs:Claudin-1、Occludin及ZO-1和两种NOS:诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)及内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)的表达及组织定位情况。(2)从对照组下鼻甲组织中提取人鼻黏膜原代上皮细胞(Human nasal epithelial cells,HNECs),使用不同浓度及不同时间的IL-13刺激,根据TJs破坏水平选定适宜浓度及时间,造成TJs损伤的HNECs模型。(3)在TJs损伤细胞模型中加入不同浓度Dex,使用qRT-PCR及Western blot评估TJs的及PI3K/Akt/eNOS通路的表达变化,使用免疫荧光染色观察上皮标志物Occludin的变化,使用griess法检测HNECs中NO的生成,使用流式细胞术检测细胞凋亡。(4)分别加入eNOS抑制剂(L-NAME)或Akt抑制剂(MK-2206)与Dex共同处理TJs损伤HNECs模型,qRT-PCR及Western blot检测TJs及PI3K/Akt/eNOS通路的表达情况,使用griess法检测HNECs中NO的生成。(5)纳入84例non-Eos CRSwNP患者,55例Eos CRSwNP患者,37例对照组受试者的全部临床资料进行回顾性分析,分析其nNO水平、nNO与其他临床指标相关性以及nNO对区分不同内型CRSwNP的诊断价值。结果:(1)组织实验:TJs分子Claudin-1,Occludin,ZO-1在鼻息肉中的表达较对照组明显下降,有统计学差异(p<0.05);Eos CRSwNP组中Claudin-1,Occludin,ZO-1的蛋白表达均低于non-Eos CRSwNP组,有统计学差异(p<0.05);iNOS在鼻息肉中的表达较对照组中升高,有统计学差异(p<0.05),但在Eos CRSwNP及non-Eos CRSwNP组中无明显差异;鼻息肉中eNOS及p-eNOS表达的相比对照组显著升高,Eos CRSwNP组的p-eNOS的表达较non-Eos CRSwNP组明显升高,具有统计学差异(p<0.001)。(2)TJs损伤的HNECs模型建立:以不同浓度及不同时间IL-13处理HNECs后,发现10ng/ml的IL-13刺激HNECs后TJs表达均下降,在36h时下降趋势最为明显,提示造模成功。(3)Dex干预对TJs损伤细胞模型的影响:Dex使细胞模型的TJs表达明显升高,当Dex浓度为10-5mol/L时,TJs表达升高最明显,NO表达最高;免疫荧光观察到TJs损伤细胞模型的结构松散,Occludin荧光强度降低,Dex干预后,Occludin细胞结构及荧光强度显著恢复(p<0.05);Dex也显著升高了pAkt及p-eNOS水平,与对照组相比差异具有统计学意义(p<0.001);TJs损伤细胞模型中可见凋亡,而Dex干预可抑制细胞模型的凋亡,差异具有统计学意义(p<0.05)。(4)Dex干预TJs损伤细胞模型的机制验证:eNOS抑制剂L-NAME加入到Dex干预的TJs损伤细胞模型后,观察到p-eNOS及NO的产生降低,同时Dex对细胞模型中TJs的恢复作用也被抑制(p<0.05);Akt抑制剂MK-2206加入到Dex干预的细胞模型后,观察到p-Akt及NO的产生降低,同时下游的peNOS也被抑制,Dex对TJs的恢复作用也随之被抑制(p<0.05)。(5)临床回顾性分析:Eos CRSwNP患者nNO水平较non-Eos CRSwNP患者升高,有统计学差异(p<0.001);Eos CRSwNP患者的nNO水平与鼻窦CT评分(Lund-Mackay Score)呈负相关(r=-0.507,p<0.001),与血嗜酸性粒细胞百分比(EOS percentage)呈正相关(r=0.307,p=0.023);结合nNO+CT后筛评分+EOS百分比的拟合指标具有较好的诊断Eos CRSwNP的能力(AUC=0.869)。结论:(1)组织实验:CRSwNP鼻息肉中TJs被破坏;Eos CRSwNP组中TJs破坏程度较non-Eos CRSwNP组更明显。CRSwNP鼻息肉中iNOS、eNOS及p-eNOS显著升高,且Eos CRSwNP组中p-eNOS较non-Eos CRSwNP组上调更显著。(2)细胞实验:IL-13刺激可以成功建立TJs损伤的HNECs细胞模型并促进细胞凋亡;Dex可通过PI3K/Akt/eNOS信号通路促进NO生成并保护TJs;Dex可抑制IL-13诱导的HNECs凋亡。(3)回顾性研究:Eos CRSwNP患者的nNO水平与血EOS浸润程度呈正相关,与鼻窦Lund-Mackay Score呈负相关,nNO的引入,可进一步增加临床诊断Eos CRSwNP的可靠性。
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