RELMβ在调控烟雾刺激致人肺泡上皮细胞和巨噬细胞炎症反应中的作用

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目的:慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD,简称慢阻肺)一种常见的慢性呼吸系统疾病,以气流受限和伴随的肺部炎症以及肺组织损伤为主要特征。肺泡上皮细胞和肺泡巨噬细胞在COPD的发病中起重要作用。RELMβ(Resistin like moleculesβ,FIZZ2)是2000年发现的富含半胱氨酸分泌蛋白——抵抗素家族中的一员,特异表达于人的肺组织,促进肺部细胞有丝分裂、细胞增殖,参与炎症和免疫反应,在肺动脉高压、支气管哮喘、肺纤维化、肺癌等肺部的疾病发病中有诱导作用。我们课题组前期研究显示,吸烟及COPD患者肺组织中均有RELMβ表达;大鼠吸入香烟烟雾制造COPD模型的动物研究显示,与RELMβ有高度同源性的FIZZ1参与气道炎症的发生;香烟烟雾提取物(Cigarette smoke extraction,CSE)可增加人支气管上皮细胞株RELMβ表达,RELMβ在体外可能通过p38MARK通道参与到炎症因子IL-1β、IL-8表达的调控。因此,本部分实验将围绕RELMβ在调控烟雾刺激致人肺泡上皮细胞和巨噬细胞炎症反应中的作用,探索RELMβ在COPD慢性肺部炎症中可能的作用机制。  方法:1、香烟烟雾提取物(CSE)刺激体外培养人肺泡上皮细胞(A549)及佛波酯(PMA)诱导的人肺泡巨噬细胞(THP-1),观察其对A549、THP-1细胞的生长、对RELMβ表达以及细胞因子释放的影响:  (1)CCK-8检测刺激前后A549、THP-1细胞的活性。  (2)实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测刺激前后A549及THP-1细胞RELMβmRNA及蛋白表达的变化。  2、慢病毒技术构建RELMβ稳定高表达A549细胞,逆转录PCR反应(RT-PCR)、Western blot验证过表达RELMβA549细胞构建情况。  3、建立A549细胞和PMA诱导的人肺泡巨噬细胞(THP-1)共培养体系,RT-qPCR、Western blot检测CSE刺激前后共培养人肺泡上皮细胞(CO-A549)中RELMβmRNA及蛋白表达的变化。  4、MSD电化学发光检测技术检测过表达、空载体A549及烟雾刺激前后A549、THP-1细胞、CO-A549细胞培养基上清液中IL-1β、IL-8、IL-10、IL-13、TNFα、IFN-γ炎症因子蛋白的表达情况;RT-qPCR检测过表达、空载体A549及烟雾刺激前后A549、THP-1细胞、CO-A549细胞中IL-1β、IL-8、IL-10、IL-13、TNFα、IFN-γ炎症因子mRNA的表达情况。  结果:(1)CSE干预人肺泡上皮细胞(A549)细胞后,RELMβmRNA及蛋白表达水平上升,与对照组比较有统计学差异(P<0.05)。CSE干预PMA诱导的巨噬细胞(THP-1)后RELMβmRNA及蛋白表达水平下降,与对照组比较有统计学差异(P<0.05)。  (2)慢病毒感染构建的稳定表达RELMβ蛋白的A549细胞株RELMβmRNA及蛋白表达水平上升,与对照组比较有显著性差异(P<0.05)。  (3)CSE干预CO-A549细胞后,RELMβmRNA及蛋白表达水平较对照组降低,有统计学差异(P<0.05)。  (4)稳定表达RELMβ的A549细胞IL-1β、IL-8、IL10、IFN-γ表达水平上升;CSE刺激后A549细胞IL-1β、IL-8、IL10、IFN-γ表达水平上升;CSE刺激后肺泡巨噬细胞IL-8表达水平上升,IL-1β、IL10、IFN-γ表达水平下降;CSE刺激后CO-A549细胞IL-1β、IL-8、IL10、IFN-γ表达水平升高不明显。  结论:(1)CSE诱导肺泡上皮细胞(A549)RELMβ表达增加,RELMβ可促进A549细胞IL-1β、IL-8、IL10、IFN-γ表达。  (2)CSE刺激巨噬细胞(THP-1)后RELMβ、IL-1β、IL10、IFN-γ表达水平下降,IL-8表达水平升高。  (3)与巨噬细胞共培养的A549细胞在CSE刺激时RELMβ、IL-1β、IL-8、IL10、IFN-γ表达水平升高不明显,RELMβ可能参与调控炎症反应。
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