SIRT1在支氣管哮喘發(fā)病中的調(diào)控作用及機制研究
本文選題:SIRT1 + 支氣管哮喘; 參考:《暨南大學(xué)》2017年博士論文
【摘要】:研究背景支氣管哮喘(簡稱哮喘)是最常見的慢性氣道炎癥性疾病;是目前全球發(fā)病率上升最快的疾病之一,發(fā)病率平均每10年增加50%。目前,全世界有哮喘患者約2.35億人,中國約有2千萬哮喘患者,是全球哮喘病死率最高的國家之一。因此哮喘發(fā)生與發(fā)展的分子機制仍是基礎(chǔ)和臨床研究中的熱點問題。氣道上皮構(gòu)成了氣道表面的第一道重要的保護屏障,氣道上皮細胞的損傷和脫落是哮喘的重要病理學(xué)特點,多種因素導(dǎo)致氣道上皮損傷與功能失調(diào)是哮喘發(fā)病的始動因素;哮喘患者氣道免疫、炎癥和重塑反應(yīng)也與氣道上皮細胞的調(diào)控有著十分密切的關(guān)系。臨床研究發(fā)現(xiàn)33.3%以上的哮喘以中性粒細胞炎癥為主。Th17具有招募中性粒細胞的功能,與中性粒細胞反應(yīng)為主的氣道慢性炎癥密切相關(guān)。Th17細胞是一類新的CD4~+T細胞亞群,能夠特異性地產(chǎn)生細胞因子IL-17;并且具有激活特異性轉(zhuǎn)錄因子核孤兒受體γt(RORγt),誘導(dǎo)Th17細胞的產(chǎn)生及分化。哮喘患者的IL-17的表達水平與哮喘嚴重程度呈正相關(guān)。然而,在哮喘中調(diào)控CD4~+T細胞向Th17細胞分化的關(guān)鍵因素及分子機制尚未明了。哮喘是一種伴有氣道高反應(yīng)性的慢性炎癥性疾病,而這些炎性蛋白的表達與一些蛋白乙;接忻芮嘘P(guān)系。sirtuin 1(SIRT1)屬于Ⅲ類去乙;窼irtuin基因家族成員,是細胞內(nèi)重要的去乙;,參與機體的多種生理和病理進程,包括細胞周期、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、DNA損傷修復(fù)和衰老等,在多種組織如肺組織、血管、脂肪、成纖維細胞、腦血管疾病中表現(xiàn)出顯著的抗炎作用。SIRT1調(diào)控各種炎癥基因的表達,在各類慢性炎癥中起重要作用。然而,SIRT1在哮喘氣道炎癥中是否也有作用?近年研究發(fā)現(xiàn),SIRT1在免疫調(diào)節(jié)中也具有重要作用。SIRT1可調(diào)節(jié)巨噬細胞功能,參與T細胞增殖、分化,在維持T細胞耐受中也具有一定作用。SIRT1還可能通過CD38介導(dǎo)的相關(guān)途徑調(diào)節(jié)B細胞功能。大量文獻報道多種疾病的發(fā)生與SIRT1活性水平有關(guān)。SIRT1功能紊亂可增加炎癥和自身免疫性疾病的發(fā)生。目前,關(guān)于SIRT1在哮喘發(fā)病中的免疫調(diào)節(jié)作用及具體機制鮮見報道;谏鲜瞿康,本實驗通過臨床觀察哮喘患者血清SIRT1和IL-17的表達情況,并分析其與哮喘患者(尤其是中性粒細胞性哮喘)的臨床特征和嚴重程度的相關(guān)性;進一步在體內(nèi)外實驗中探討SIRT1在哮喘氣道上皮細胞損傷中的作用及機制,并探討SIRT1在CD4~+T細胞向Th17細胞分化中的作用及機制。本課題從以下兩個部分進行闡述。第一部分SIRT1在支氣管哮喘患者中的表達情況及其與患者臨床特征之間的關(guān)系目的:通過對臨床哮喘患者血清SIRT1和IL-17檢測及哮喘疾病嚴重程度的評價,初步探討檢測SIRT1在哮喘患者中的臨床意義。方法:第一部分:選取哮喘患者93人(哮喘組)及健康對照者104人(對照組),通過檢測兩組病人血清SIRT1、IL-17、血清總Ig E、誘導(dǎo)痰細胞計數(shù)、肺功能,哮喘組患者疾病嚴重程度評估并進行相關(guān)分析。結(jié)果:哮喘組及對照組血清SIRT1水平分別為2.88±0.41 ng/m L和1.03±0.14 ng/m L,哮喘組血清SIRT1水平明顯升高(P0.01)。相關(guān)分析結(jié)果顯示:哮喘患者血清SIRT1與誘導(dǎo)痰中性粒細胞計數(shù)呈正相關(guān)(r=0.255,P=0.012);與肺功能FEV1/FVC(%)成負相關(guān)(r=-0.290,P0.01)。哮喘患者血清SIRT1水平與疾病的嚴重程度分級可能有相關(guān)性,但未達到統(tǒng)計學(xué)水平(r=0.195,P=0.056)。哮喘組及對照組血清IL-17水平分別為78.12±19.23 pg/m L和33.07±11.74 pg/m L,哮喘組血清IL-17水平明顯升高(P0.01)。相關(guān)分析結(jié)果顯示:哮喘患者血清IL-17與肺功能FEV1(%predicted)呈負相關(guān)(r=-0.568,P0.01);與疾病的嚴重程度分級呈正相關(guān)(F=24.62,P0.01)。同時,哮喘組血清中的SIRT1水平與IL-17的水平呈正相關(guān)(r=0.203,P0.05)。在完成誘導(dǎo)痰檢查的22例哮喘患者中,有13例患者的痰細胞計數(shù)以中性粒細胞為主,這組患者的血清SIRT1與血Ig E、血嗜酸性粒細胞計數(shù)、IL-17作相關(guān)分析,結(jié)果顯示:患者血清SIRT1水平與外周血嗜酸性粒細胞計數(shù)及Ig E水平均無明顯相關(guān)性,但是與IL-17的水平呈正相關(guān)(r=0.284,P=0.009)結(jié)論:哮喘患者血清中SIRT1明顯升高,且哮喘患者血清SIRT1與肺功能及血清IL-17水平相關(guān),在完成誘導(dǎo)痰檢查的哮喘病人中,以中性粒細胞表型為主(占59.10%),并與SIRT1的表達呈正相關(guān);而在中性粒細胞表型的哮喘中,SIRT1與LI-17成正相關(guān),與血嗜酸性粒細胞和血Ig E無關(guān),提示SIRT1可能在哮喘,特別是中性粒細胞型哮喘的發(fā)病機制中發(fā)揮重要的作用。第二部分SIRT1在支氣管哮喘發(fā)病中的調(diào)控作用及機制研究目的:通過建立中性粒細胞性哮喘小鼠模型和氣道上皮細胞模型,探討SIRT1在哮喘氣道上皮細胞損傷中及CD4~+T細胞向Th17細胞分化中的作用及機制。方法:構(gòu)建中性粒細胞性哮喘小鼠模型,檢測支氣管肺泡灌洗液中中性粒細胞的比例,HE染色檢測中性粒細胞浸潤的情況,免疫組化、RT-PCR及免疫印跡檢測SIRT1在外周血及氣道上皮的表達水平。利用si RNA干擾人氣道上皮細胞系HBE的SIRT1表達,給予OVA和LPS進行刺激,采用real-time RT-PCR方法檢測中性粒細胞趨化因子及炎癥介質(zhì)。過表達SIRT1的腺病毒感染小鼠脾臟來源的CD4~+T細胞,Th1、Th2或Th17極化的條件下培養(yǎng),流式檢測Th1、Th2及Th17的比例;進一步在體外利用SIRT1重組蛋白干預(yù)小鼠脾臟來源的CD4~+T淋巴細胞,檢測其向Th17分化的情況。結(jié)果:成功構(gòu)建中性粒細胞性哮喘模型,哮喘小鼠的肺泡灌洗液(BALF)細胞總數(shù)明顯增加,中性粒細胞比例也明顯升高;肺組織病理HE染色進一步顯示中性粒細胞浸潤明顯增多;外周血SIRT1的表達明顯高于對照小鼠(P0.05)。q RT-PCR及免疫印跡均顯示哮喘鼠的SIRT1在氣道上皮細胞表達明顯下降,具有顯著統(tǒng)計學(xué)差異(分別為P0.01,P0.05)。利用si RNA干擾人氣道上皮細胞HBE的SIRT1表達,再給予OVA和LPS進行刺激,發(fā)現(xiàn)細胞分泌中性粒細胞趨化因子CXCL1、CXCL2及炎癥介質(zhì)IL-8的水平明顯增高,且具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01)。在Th17極化條件下,IL-17A細胞比例在SIRT1過表達的CD4~+T細胞組明顯高于對照組,而在Th1(INFγ)和Th2(IL-4)極化條件下,Th1和Th2的細胞在SIRT1過表達及對照組中無明顯差異(P0.05)。在體外利用SIRT1重組蛋白干預(yù)小鼠脾臟來源的CD4~+T淋巴細胞,發(fā)現(xiàn)SIRT1能促進CD4~+T淋巴細胞向Th17細胞分化。結(jié)論:研究發(fā)現(xiàn)SIRT1可能從以下兩個方面參與哮喘的發(fā)病機制:在氣道上皮損傷方面,SIRT1起到保護性的作用;而在CD4~+T細胞向Th17方向分化的過程中,SIRT1則是起到促進的作用。
[Abstract]:Asthma is one of the most common diseases in the world . The expression of IL - 17 in asthmatic patients is closely related to the regulation of airway epithelial cells . The expression of IL - 17 in asthmatic patients is closely related to the regulation of airway epithelial cells . Results : The serum SIRT1 levels in the asthmatic group and the control group were 2.88 鹵 0.41 ng / ml and 1.03 鹵 0.14 ng / ml respectively . The level of serum SIRT1 in patients with asthma could be correlated with the severity of the disease , but the statistical level was not reached ( r = 0.195 , P = 0.056 ) . The levels of IL - 17 in asthmatic patients and control group were 78.12 鹵 19.23 pg / ml and 33.07 鹵 11.74 pg / ml respectively , and the levels of serum IL - 17 in asthma group were significantly increased ( P0.01 ) . The results showed that IL - 17 in asthmatic patients had negative correlation with lung function FEV1 ( % predicted ) ( r = - 0.568 , P0.01 ) . At the same time , the level of SIRT1 in the serum of asthma group was positively correlated with the level of IL - 17 ( r = 0.203 , P0.05 ) . The results showed that SIRT1 could play an important role in the pathogenesis of asthma , especially in the pathogenesis of asthma . The results showed that SIRT1 could play an important role in the pathogenesis of asthma , especially in the pathogenesis of asthma . P0.05). It was found that SIRT1 could promote the differentiation of CD4 ~ + T lymphocytes to Th17 cells . The results showed that SIRT1 could promote the differentiation of CD4 ~ + T lymphocytes to Th17 cells .
【學(xué)位授予單位】:暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R562.25
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,本文編號:1895052
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