支架蛋白GABs調(diào)控過敏性哮喘的病理生理學(xué)意義.pdf

1、哮喘是一種常見的慢性氣道炎癥性疾病，其主要特點(diǎn)是反復(fù)發(fā)作，伴有可逆的氣流阻塞和支氣管痙攣，主要臨床病理表現(xiàn)為氣道高反應(yīng)性、黏液的過度分泌和以嗜酸性粒細(xì)胞浸潤為主的炎癥。有多種細(xì)胞特別是氣道上皮、樹突狀細(xì)胞、肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等參與其發(fā)病過程。哮喘的發(fā)病是由遺傳因素和環(huán)境因素（如過敏原，呼吸道病毒感染等）共同參與調(diào)控的，目前為止并無可以治愈哮喘的藥物。研究哮喘的發(fā)病過程及其具體調(diào)控機(jī)制對(duì)于該疾病的預(yù)防和治療具有非常重要的意義

2、。
　　可逆磷酸化是普遍存在的蛋白翻譯后修飾方式，由激酶及磷酸酶家族蛋白行使可逆酶促反應(yīng)構(gòu)成了細(xì)胞信號(hào)調(diào)控的化學(xué)本質(zhì)，近年來許多研究提示支架蛋白（或錨定蛋白）雖不具有催化功能結(jié)構(gòu)域，但與激酶與磷酸酶相互作用，在磷酸化信號(hào)的組織特異性與精細(xì)的時(shí)序調(diào)控發(fā)揮至關(guān)重要的作用。GAB蛋白家族(Grb2-associated binder)是一類生物體廣泛存在的支架蛋白。Gab1和Gab2在哺乳動(dòng)物體內(nèi)廣泛表達(dá)，主要由PH(pleckstri

3、n homologue)結(jié)構(gòu)域，酪氨酸基序，脯氨酸富集區(qū)構(gòu)成。GABs本身并無酶活，它們的主要作用是在細(xì)胞信號(hào)傳遞過程中招募多種接頭蛋白或酶分子（包括酪氨酸激酶和磷酸酶），完成信號(hào)的傳遞，進(jìn)而參與了多種胞外刺激引發(fā)的信號(hào)通路，介導(dǎo)細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移、極化等多種重要的生理過程。之前的研究認(rèn)為支架蛋白Gab1和Gab2存在代償和功能冗余的現(xiàn)象，但近年來越來越多的研究提示Gab1和Gab2功能存在組織特異性和差異性。近年來一項(xiàng)大規(guī)模的遺傳

4、學(xué)研究發(fā)現(xiàn)gab1是哮喘的一個(gè)新的易感基因，然而其在哮喘及過敏性炎癥中的功能及其調(diào)控機(jī)制尚未報(bào)道。我們首先發(fā)現(xiàn)患有哮喘的小鼠外周血單核細(xì)胞中Gab1的表達(dá)顯著增高，而Gab2的表達(dá)沒有顯著性變化，Gab2的表達(dá)是在哮喘小鼠的氣道上皮中呈現(xiàn)了顯著性的升高。同時(shí)在哮喘病人外周血(Peripheral blood mononuclear cells，PBMC)中也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象，提示Gab1、Gab2可能都參與了哮喘過敏性炎癥過程，然而其調(diào)

5、控機(jī)制存在差異?；诖?，我們構(gòu)建了Gab1 KO的小鼠(LysmCre-Gab1 flox/flox，髓系來源單核細(xì)胞Gab1條件性敲除).同時(shí)利用Gab2-/-的小鼠研究這兩個(gè)蛋白在過敏哮喘中的病理與病理生理學(xué)意義。
　　首先我們研究發(fā)現(xiàn)氣道上皮細(xì)胞中缺失Gab2會(huì)導(dǎo)致IL-13誘導(dǎo)的黏液蛋白分泌的減少，同時(shí)利用雞卵清蛋白(ovalbumin，OVA)誘導(dǎo)哮喘模型的Gab2-/-小鼠表現(xiàn)氣道黏液分泌降低，進(jìn)而緩解氣道炎癥的遺傳學(xué)

6、表型。PI3K/AKT、IL-13/TYK2/STAT6信號(hào)在調(diào)控氣道上皮黏液分泌過程中具有關(guān)鍵性意義。后續(xù)機(jī)制的研究進(jìn)一步顯示Gab2參與了正向調(diào)控IL-13/TYK2/STAT6通路，Gab2能夠與TYK2/STAT6通路的負(fù)反饋調(diào)控因子SOCS3競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合到TYK2上，因此當(dāng)Gab2在氣道上皮中缺失后，會(huì)導(dǎo)致更多的SOCS3結(jié)合到TYK2上，從而促進(jìn)了TYK2的泛素化降解，使得STAT6的磷酸化顯著低于正常水平，從而正向調(diào)控了氣

7、道上皮的黏液分泌。
　　同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)Gab1在髓系來源細(xì)胞的缺失會(huì)導(dǎo)致OVA誘導(dǎo)的過敏性哮喘緩解，主要表現(xiàn)為包括Th2型炎癥因子的浸潤減少，以嗜酸性粒細(xì)胞為主的炎癥細(xì)胞的浸潤減少，杯狀細(xì)胞的化生和黏液分泌的減少。通過過繼轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了樹突狀細(xì)胞(dentritic cell，DC)中Gab1的缺失影響了樹突狀細(xì)胞的功能導(dǎo)致了哮喘的緩解，排除了巨噬細(xì)胞(macrophage)中Gab1缺失的影響。后續(xù)的研究顯示Gab1正向調(diào)控了

8、CCL19介導(dǎo)的樹突狀細(xì)胞向淋巴結(jié)的遷移進(jìn)而阻礙了DCs將加工處理好的抗原提呈給T細(xì)胞，最終阻斷了獲得性免疫的開啟，緩解過敏性哮喘。
　　基于以上研究，我們認(rèn)為支架蛋白Gab1和Gab2作為支架蛋白GABs家族中最主要的兩類蛋白，在過敏性哮喘中發(fā)揮著不同的精細(xì)調(diào)控作用，Gab1通過影響樹突狀細(xì)胞的遷移影響過敏性哮喘的病理過程，Gab2正向調(diào)控了氣道上皮的化生和黏液分泌過程。該研究可以幫助更好地理解過敏性哮喘的病理過程，并為該疾病的