基于小鼠模型探析哮喘的发病机制(5)

　　3 讨论。
　　
　　哮喘的发病机制一直是研究的热点，气道炎症浸润及气道重塑是哮喘的重要特征[f}l,但具体机制未完全明确。已有研究发现哮喘时存在mTOR的高表达，可能参与哮喘气道重塑的过程[4],查阅国内外文献发现目前关于mTOR相关信号通路在哮喘中的影响多集中在mTOR及其上游信号通路，而其下游信号是如何发挥作用的研究较少。4EBP1是mTOR下游的一个直接靶点，通过整合内外环境信号被激活的mTOR可进一步磷酸化4EBP1而使后者活化发挥其一系列的病理生理作用[5].雷帕霉素是目前研究最多的mTOR抑制剂，其可以减弱气道的高反应性，减轻如嗜酸性粒细胞、杯状细胞及其分泌的多种细胞因子等引起的气道炎性浸润，抑制气道重塑fe_iol.与上述研究一致，本研究中采用免疫组化及免疫印迹法发现哮喘组小鼠肺组织中p-mTOR, p-4EBP1均较对照组明显升高，提示哮喘时存在mTOR/4EBP 1的激活，同时发现给予布地奈德或雷帕霉素干预后p-mTOR, p-4EBP1的表达较哮喘组明显下降，而且HE染色发现布地奈德干预组和雷帕霉素干预组小鼠肺组织炎性细胞浸润、黍占膜下水肿及气道平滑肌的增厚等病理改变均较哮喘组明显减轻，而两干预组间p-mTOR ,p-4E BP 1的表达无明显差别，病理改变也无显着差别。由此推测激活的mTOR/4EBP 1可能在促进哮喘的气道炎症浸润及气道重塑等方面发挥重要作用，而雷帕霉素可通过阻断mTOR及其下游信号有效抑制哮喘的发生，更证实雷帕霉素可作为哮喘的候选治疗这一推测。但也有研究发现雷帕霉素对减轻过敏性气道炎症和抑制气道的高反应性并无影响[11],以往的研究多只利用雷帕霉素干预观察对哮喘模型鼠的影响，并未深入探讨其具体的作用机制，两种结果的不一致，考虑可能与雷帕霉素干预的时间及方式等不同有关。HIF-1α 是存在于所有哺乳动物细胞中的一种氧依赖性的转录激活因子，可以调节 100 多种功能基因，其主要在缺氧条件下表达，在免疫和炎症反应中起着重要作用[12].VEGF 是内皮细胞特异性有丝分裂肽，可调节血管生成，参与炎症反应。已有研究证明，HIF-1α 及 VEGF 的过度表达参与发展过敏性气道炎症[13-14].本研究亦发现在哮喘组小鼠 BALF 中 HIF-1α、VEGF 的表达明显高于对照组，而经布地奈德或雷帕霉素干预后两者的表达明显下降。Crotty Alexander 等[6]研究发现 HIF-1α 可使嗜酸性粒细胞、肥大细胞、巨噬细胞等在过敏性气道炎症中发挥重要作用的细胞聚集浸润于气道，并活化分泌多种细胞因子，损伤气道上皮细胞，引起气道高反应及气道重塑等。Kim 等[7]和 Lee 等[8]发现 VEGF 作为 HIF-1α 下游的一个靶蛋白在过敏性气道疾病中能强烈刺激炎症并使血管通透性增加，血浆外渗，诱使气道壁充血水肿、管腔变窄，参与气道重塑。结合本研究中哮喘组小鼠肺组织经 HE 染色较对照组明显可见气管及其周围炎症细胞尤其是嗜酸性粒细胞浸润明显、分泌物增多、气道壁增厚等病理改变，进一步证实HIF-1α、VEGF协同促进哮喘时的炎症细胞浸润，尤其是嗜酸性粒细胞及气道重塑等，在哮喘的发生中发挥重要作用。
　　
　　HIF-1α、VEGF 是 mTOR/4EBP1 下游两个重要的效应分子，活化的 4EBP1 可进一步促进 HIF-1α、VEGF 翻译的增加[9],由此构成 mTOR/4EBP1/HIF-1α/VEGF 信号通路，查阅国外文献发现该信号通路在肿瘤及血管生成等方面发挥重要作用[15],在过敏性气道炎症中 mTOR 亦可通过调节 HIF-1α影响VEGF的表达[16],本研究发现哮喘组p-mTOR、p-4EBP1、HIF-1α、VEGF 两两互呈正相关，而在对照组及各干预组无此相关性，且给予 mTOR抑制剂雷帕霉素干预后小鼠 BALF 中 HIF-1α、VEGF 明显下降，由此推测 mTOR/4EBP1/HIF-1α/VEGF 信号通路在哮喘的发生发展中发挥重要协同作用。哮喘发生时 mTOR、4EBP1 激活，p-mTOR、p-4EBP1 与 HIF-1α、VEGF 表 达 水 平 均 明 显 升高，从而使嗜酸性粒细胞、巨噬细胞等炎症细胞及细胞因子聚集参与气道炎症、气道重塑等过程，促进哮喘的发生发展，而雷帕霉素能阻断这一过程成为理论上治疗哮喘的一个潜在靶点。至于mTOR/4EBP1/HIF-1α/VEGF 信号通路在哮喘发生中更具体的机制还需要进一步研究。
　　
　　[参 考 文 献]
　　
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