慢性阻塞性肺疾病上皮細(xì)胞中HIF-1α與MUC5AC表達(dá)及正反饋機(jī)制.pdf

1、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種常見、多發(fā)的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，且致殘率和死亡率較高。《慢性阻塞性肺疾病全球倡議》將慢性阻塞性肺疾病定義為一種可預(yù)防、可治療的疾病，其主要特征為持續(xù)存在的且不完全可逆的進(jìn)行性氣流受限。氣道粘液高分泌是很多慢性氣道炎癥疾病加重與進(jìn)展的重要因素，MUC5AC是其中最重要的分泌型粘蛋白，研究顯示它的分泌機(jī)制與蛋白偶聯(lián)受體、酪氨酸激酶受體

2、(tyrosine proteinkinase，TPK)、非酪氨酸激酶受體等介導(dǎo)的多個(gè)信號(hào)途徑有關(guān)，其中PI3K介導(dǎo)的信號(hào)通路在MUC5AC的分泌過程中起著重要作用。
　　缺氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)是一個(gè)介導(dǎo)機(jī)體缺氧反應(yīng)的重要轉(zhuǎn)錄因子，且在低氧應(yīng)答反應(yīng)中有著關(guān)鍵的作用。研究表明，HIF-1α不僅對(duì)于調(diào)節(jié)細(xì)胞、機(jī)體的氧平衡起重要作用，HIF-1α蛋白的穩(wěn)定性在調(diào)控HIF-1的

3、表達(dá)中起關(guān)鍵限速作用，還可誘導(dǎo)活化與缺氧適應(yīng)、炎癥發(fā)展等相關(guān)的近100多種靶基因的表達(dá)，進(jìn)而發(fā)揮廣泛的效應(yīng)。有研究表明，HIF-1α與慢性阻塞性肺疾病的肺部炎癥反應(yīng)及肺血管的重塑有關(guān)，HIF-1α通過上調(diào)一氧化氮合酶基因參與了肺血管的重塑，從而參與了慢阻肺的發(fā)病過程。
　　近幾年，HIF-1α在炎癥中的作用越來越引起重視，過去的研究證實(shí):HIF-1α通過PI3K/AKT、MAPK通路等調(diào)控多種炎癥因子，影響炎癥反應(yīng)。而PI3K/A

4、KT通路激活能夠促進(jìn)MUC5AC的表達(dá)的研究較少，因此本研究嘗試探討在慢性阻塞性肺疾病中HIF-1a對(duì)粘蛋白MUC5AC表達(dá)的調(diào)控機(jī)制，及其對(duì)COPD疾病發(fā)展過程的影響。
　　目的:
　　研究HIF-1α和MUC5AC在慢性阻塞性肺疾病患者中表達(dá)水平，探討HIF-1α對(duì)MUC5AC表達(dá)的調(diào)控機(jī)制及對(duì)COPD病程進(jìn)展的影響。
　　方法:
　　本研究收集71例肺泡灌洗液標(biāo)本進(jìn)行初步研究，其中59例為符合標(biāo)準(zhǔn)的COPD

5、患者樣本，12例為因其他疾病在我院住院的肺功能正常者。Realtime PCR及Western blot檢測(cè)肺泡灌洗液中上皮細(xì)胞中HIF-1α、TGF-β及MUC5AC的mRNA和蛋白的表達(dá)水平，并進(jìn)一步分析HIF-1α與MUC5AC表達(dá)的相關(guān)性。
　　以人胚肺上皮細(xì)胞為模型細(xì)胞，分別采用HIF-1α的激動(dòng)劑CoCl2和PI3K的激動(dòng)劑740Y-P進(jìn)行處理，Realtime PCR和Western blot法檢測(cè)處理后細(xì)胞HIF-

6、1α、EGFR、AKT及MUC5AC的mRNA和蛋白的表達(dá)水平，進(jìn)一步探討HIF-1α和PI3K對(duì)MUC5AC的調(diào)控機(jī)制。
　　結(jié)果
　　1.與對(duì)照組相比，COPD組HIF-1α、TGF-3、MUC5AC的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著高于對(duì)照組，且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);HIF-1α與MUC5AC的mRNA表達(dá)水平呈正相關(guān)性。
　　2.CoCl2成功誘導(dǎo)人胚肺上皮細(xì)胞形成缺氧模型后，Realtime PCR和W

7、estemblot檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)HIF-1α、EGFR、AKT及MUC5AC均表達(dá)升高，均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);PI3K的激動(dòng)劑740Y-P處理人胚肺上皮細(xì)胞后，Realtime PCR和Western blot檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)激活PI3K后AKT的磷酸化水平增加，且MUC5AC的mRNA及蛋白水平均有顯著上升。而HIF-1α及EGFR的mRNA及蛋白水平也發(fā)生不同程度的上調(diào)。
　　結(jié)論
　　1.COPD組HIF-1α、

8、TGF-β、MUC5AC的mRNA和蛋白水平均高于對(duì)照組，HIF-1α的mRNA表達(dá)水平與MUC5AC的mRNA表達(dá)水平呈正相關(guān)。HIF-1α、TGF-β與MUC5AC均參與慢性阻塞性肺疾病病理過程。
　　2.CoCl2誘導(dǎo)人胚肺細(xì)胞NCI-H1563缺氧導(dǎo)致HIF-1α高表達(dá)，從而上調(diào)EGFR激活PI3K致使MUC5AC表達(dá)升高;PI3K激動(dòng)劑740Y-P可以通過激活EGFR-PI3K-AKT信號(hào)通路從而使MUC5AC表達(dá)升高，