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目的:实验1.通过建立小鼠哮喘模型并给予IL-27滴鼻,探究IL-27与支气管哮喘气道炎症、上皮间质转化及Rho A/ROCK信号通路相关蛋白的影响机制;体外实验进一步探究IL-27干预支气管上皮细胞(16HBE)上皮间质转化信号转导机制。实验2.探究青蒿琥酯干预过敏性哮喘气道炎症及上皮间质转化的作用机制以及不同浓度梯度青蒿琥酯体外影响小鼠骨髓源性树突状细胞(BMDC)表达IL-27的水平,为青蒿琥酯防治支气管哮喘提供新的靶点和理论依据。方法:1.动物实验部分:动物哮喘模型选取BALB/c雌性小鼠(6-8周龄),采用卵白蛋白(OVA)进行致敏激发的方式构建哮喘模型。将小鼠分为对照组(Control,n=10),哮喘组(OVA,n=10)、IL-27气管内滴入+哮喘模型组(OVA+IL-27,n=10),所有实验小鼠在最后一次OVA/生理盐水激发及IL-27(OVA+IL-27组小鼠)干预后的24小时内行小鼠肺功能系统检测气道阻力(RL)和肺顺应性(Cdyn)。小鼠处死后获取所需肺泡灌洗液、肺组织及脾脏。分别将各组小鼠肺组织切片后分别进行HE染色、PAS染色及Masson染色评估小鼠气道炎症、粘液分泌及组织胶原沉积程度;存在于肺泡灌洗液中IL-4、IL-13、IFN-γ、IL-9、IL-17A因子水平按照说明书应用酶联免疫吸附法(ELISA)进行检测;利用流式细胞技术法(flow cytometry,FCM)评估脾脏Th17以及Th9占CD4+细胞的比例;小鼠肺组织中E-钙黏蛋白(E-Cadherin)、波形蛋白(vimentin)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的m RNA及蛋白表达水平分别采用RT-PCR和western blot法检测;采用western blot检测小鼠肺组织中Rho A和ROCK1蛋白的表达水平。细胞实验(16HBE细胞):应用TGF-β1诱导的方式构建体外细胞发生EMT。实验分为对照组,IL-27组(单用IL-27干预),TGF-β1(单用TGF-β1干预)组和IL-27+TGF-β1组(IL-27和TGF-β1联合干预)。采用transwell测定细胞迁移能力;免疫荧光染色检测EMT分子标志物E-Cadherin、vimentin和α-SMA蛋白的表达;WB法检测相关通路蛋白Rho A、ROCK1的表达。2.动物实验:采用上述卵白蛋白(OVA)法建立小鼠哮喘模型,32只小鼠随机分为阴性对照组(Control,n=8)、哮喘模型组(OVA,n=8)、青蒿琥酯组(Art,n=8),青蒿琥酯+anti-IL-27组(Art+anti-IL-27,n=8),各组小鼠最后一次经OVA溶液或替代盐水激发24小时内进行气道插管,检测其气道反应性;小鼠肺组织病理改变采用HE、PAS染色并进行显微镜摄片分别观察分析气道炎症及粘液分泌情况;存在于肺泡灌洗液中IL-4、IL-13、IL-9、IL-17A及IL-27因子水平按照说明书应用酶联免疫吸附法(ELISA)进行相关检查;利用FCM评估脾脏Th17以及Th9占CD4+细胞的比例;小鼠肺组织中E-钙黏蛋白(E-Cadherin)、波形蛋白(vimentin)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的m RNA及蛋白表达水平分别采用RT-PCR和western blot法检测;western blot法检测各组小鼠肺组织Rho A和ROCK1的相对表达水平。细胞实验:体外诱导并培养小鼠骨髓来源的树突状细胞(BMDC),在培养一周后分别加入不同梯度浓度的青蒿琥酯和(或)OVA干预48小时后ELISA测定细胞培养液上清中IL-27的含量。结果:1.IL-27干预支气管哮喘气道炎症及上皮间质转化的作用机制。动物实验:哮喘小鼠气道反应性明显高于对照组小鼠,表现为RL升高,肺Cdyn降低(P<0.01)。与哮喘组相比,IL-27干预可有效降低RL,提高肺Cdyn(P<0.01)。在病理切片染色中,哮喘小鼠肺组织中支气管黏膜和气道内明显的炎症细胞浸润、粘液产生和上皮下胶原沉积。OVA+IL-27组小鼠肺组织的支气管周围炎症细胞的浸润程度、粘液分泌量和胶原沉积明显低于哮喘组。ELISA检测显示OVA组小鼠BALF中Th2细胞因子(IL-4、IL-13)、IL-9和IL-17A明显高于对照组,而IFN-γ的水平明显低于对照组(P<0.01),IL-27干预可显著降低Th2细胞因子IL-9和IL-17A,增加IFN-γ的表达(P<0.01)。流式细胞学分析显示哮喘组小鼠脾脏中Th17和Th9的比例明显高于对照组(P<0.01),与哮喘组小鼠相比,IL-27干预可减少脾脏中Th17和Th9的比例(P<0.01)。RT-PCR和western blot检测显示在哮喘小鼠中vimentin和α-SMA的m RNA及蛋白表达水平明显增高,而E-Cadherin表达明显减低(P<0.01)。在m RNA及蛋白表达水平上,IL-27干预可显著降低vimentin和α-SMA,增加E-Cadherin的表达(P<0.01)。WB检测显示在哮喘小鼠中信号通路蛋白Rho A、ROCK1明显高于对照组(P<0.01),在IL-27的干预下可有效降低Rho A、ROCK1的表达(P<0.05)。细胞实验:在TGF-β1诱导下,16HBE细胞的迁移率明显增高(P<0.01),在IL-27+TGF-β1组中细胞迁移率明显低于TGF-β1;免疫荧光显示:TGF-β1组细胞中vimentin和α-SMA蛋白表达水平明显高于对照组,而E-Cadherin表达明显低于对照组(P<0.01),与TGF-β1组相比,在IL-27+TGF-β1组中vimentin和α-SMA明显减低,E-Cadherin表达上升(P<0.01)。WB检测显示在TGF-β1组细胞中信号通路蛋白Rho A、ROCK1明显高于对照组(P<0.01),在IL-27+TGF-β1组中,IL-27的干预下可有效降低Rho A、ROCK1的蛋白表达(P<0.01)。2.青蒿琥酯(Art)通过IL-27途径干预哮喘气道炎症和气道上皮间质转化的作用机制。动物实验:与哮喘组小鼠相比,Art可有效降低RL,提高肺Cdyn(P<0.01);Art+anti-IL-27组小鼠RL明显高于Art组,低于OVA组,肺Cdyn明显低于Art组,但高于OVA组(P<0.05)。肺病理切片HE和PAS染色:气道粘液分泌及气道炎症程度在OVA组小鼠中明显高于对照组,Art的干预可有效缓解哮喘小鼠的气道炎症和粘液分泌;在Art+anti-IL-27组气道炎症程度和粘液分泌程度较Art组明显增高,稍低于哮喘组。ELISA检测细胞因子显示:与对照组比较,OVA诱导的哮喘小鼠BALF中IL-9、IL-17A、Th2细胞因子(IL-4、IL-13)表达明显增高(P<0.01),IL-27表达显著降低(P<0.01);与哮喘组相比,Art组小鼠IL-9、IL-17A、Th2细胞因子(IL-4、IL-13)表达明显降低,IL-27表达明显增高(P<0.01);与Art组相比,在Art+anti-IL-27组小鼠BALF中IL-9、IL-17A、Th2细胞因子(IL-4、IL-13)表达增高(P<0.01),IL-27低于检测下限。流式细胞学分析显示:OVA组小鼠脾脏中Th17和Th9占CD4+细胞的比例明显高于对照组(P<0.01),Art干预可有效减少脾脏中Th17和Th9的比例(P<0.01),Art+anti-IL-27干预后Th17和Th9的比例较Art组增高(P<0.01),但稍低于OVA组(P<0.05)。RT-PCR和western blot检测显示,相较与对照组,在OVA组小鼠中vimentin和α-SMA的m RNA及蛋白表达水平明显增高,而E-Cadherin水平表达显著减低(P<0.01),Art可有效降低vimentin和α-SMA的蛋白及m RNA水平,增加E-Cadherin的水平(P<0.01),与Art组相比,在Art+anti-IL-27共同干预下vimentin和α-SMA的表达增高,E-Cadherin的表达降低(P<0.01),Art可通过干预IL-27发挥抗哮喘气道炎症及EMT的作用。western blot检测显示Art能显著减低小鼠肺组织中Rho A、ROCK1的表达(P<0.01);在Art+anti-IL-27共同干预下Rho A、ROCK1的蛋白表达明显高于Art组(P<0.05)。细胞实验:体外分离骨髓细胞后诱导培养分化为树突状细胞(BMDC),采用ELISA检测其培养液中IL-27的水平,与对照组相比,在OVA诱导组,细胞培养液中IL-27水平增高(P<0.01),可能与促进BMDC成熟有关,青蒿琥酯联合OVA干预可明显提高BMDC中IL-27的表达(P<0.01),并在一定范围内成剂量依赖模式。结论:1.IL-27通过降低OVA组小鼠肺泡灌洗液中IL-9、IL-17A、IL-4、IL-13表达,提高IFN-γ的表达以及降低Th9及Th17的细胞比例,缓解哮喘气道炎症及气道高反应性。2.体内实验及体外实验表明IL-27可通过降低Rho A/ROCK信号通路下游产物的的表达,改善EMT进程,减缓气道重塑程度,对哮喘具有治疗作用。3.青蒿琥酯可降低OVA组小鼠BALF中IL-4、IL-13、IL-9、IL-17A表达,提高IL-27的表达和降低Th9及Th17的细胞比例,减轻哮喘气道炎症、气道高反应性及上皮间质转化,为Art治疗哮喘提供了理论依据。4.中和气道IL-27后,青蒿琥酯抗气道炎症和抑制上皮间质转化的作用明显减弱,体外实验揭示青蒿琥酯可有效提高骨髓源性树突细胞分泌IL-27的水平,青蒿琥酯可通过IL-27途径发挥其抗哮喘作用,为下一步鉴定和验证青蒿琥酯作用靶点提供了研究基础。