PLC-Γ在NGF介导的实验性哮喘发病中的作用及机制

发布时间：2020-05-01 20:55

【摘要】： 前言 支气管哮喘是一种免疫源性炎症气道疾病，以气道平滑肌痉挛及渐进性气道高反应为主要特点，其发病机制尚不完全清楚。近年来，神经源性炎症越来越受到关注，但对于神经系统与这些炎症过程复杂的相互作用了解甚少。最近研究表明神经生长因子(nerve growth factor，NGF)是一个重要介质。哮喘患者血清NGF水平增高，支气管哮喘动物模型的研究结果显示NGF能引起气道高反应，外源性NGF可引起豚鼠对组胺的气道高反应增加，应用NGF抗体可大大减少哮喘引起的气道高反应。近年来，本室的结果证实：NGF在哮喘豚鼠下呼吸道、肺内炎性细胞和感觉神经节等内脏感觉传入部位过表达，过表达的NGF可上调相应部位的高亲和力受体酪氨酸激酶A(Tyrosine kinase A，TrkA)表达，TrkA介导的细胞内信号传导系统可能是NGF参与哮喘发病的主要途径之一。 磷脂酶C(Phospholipase C，PLC)是指水解甘油磷脂的酶。甘油磷脂是构成细胞膜的主要成分，近年来发现其具有第二信使库的重要作用。自20世纪50年代发现PLC以来，在哺乳动物中已鉴定出12种PLC同工酶，根据其不同的分子量和氨基酸序列(除X和Y结构域)分为5大类：PLC-β、PLC-γ、PLC-δ、PLC-ε和新近发现的PLC-ζ。其中PLC-γ有PLC-γ_1和PLC-γ_22种亚型。除PLC-ζ外，其它各种PLC同工酶广泛分布于机体各组织器官。在PLC-γ同功酶内含一个Pleckstrin同源序列(Pleckstrin Homology，PH)，被2个SH2(Src Homology，SH)和1个SH3所分隔。 许多细胞外信息分子，如细胞因子、生长因子受体等都与含有SH2结构域的一系列蛋白相互作用，导致靶蛋白磷酸化。TrkA是NGF的高亲和力受体，与PLC的SH2结构域结合使其磷酸化，磷酸化的PLC能水解磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸(phosphatidylinositol-4，5-bisphosphate，，PIP2)，产生两种重要的第二信使：二脂酰甘油(diacylglycerol，DAG)和三磷酸肌醇(inositol triphosphate，IP3)，后者作用于肌浆网受体引起内钙(Ca~(2+))释放，DAG进一步激活蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)，发挥其催化蛋白质磷酸化的作用。PKC在哮喘的发病中起着重要的作用，其活化引起炎性介质的释放。研究表明，在哮喘患者血和支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid，BALF)低密度嗜酸细胞中，PKC活性显著增强。 但哮喘发病时PLC在哮喘小鼠下呼吸道、C_7～T_5段脊神经节及相应节段脊髓后角内表达如何?PLC是否参与TrkA介导的哮喘发病机制，哮喘发病过程中NGF对PLC是否有调节作用?尚无文献报道。这些问题的解决，有助于我们进一步清楚哮喘发病的信号转导机制，为寻找新的治疗方法提供理论依据。 实验方法 1、制备哮喘模型，腹腔注射卵蛋白致敏BABL／C小鼠，雾化吸入卵蛋白激发致喘。 2、利用AniRes2005肺功能仪测BABL／C小鼠气道阻力。 3、应用免疫组织化学方法和免疫印记法(Western blot)，观察PLC在哮喘小鼠下呼吸道及内脏感觉传入部位的表达及NGF和TrkA被阻断后PLC表达水平的变化。 实验结果 1、气道阻力检测结果显示：在乙酰甲胆碱(Methacholine，Mch)激发下，哮喘组较正常组小鼠气道吸气和呼气阻力明显增高(P＜0.01)，anti-NGF组和anti-TrkA组气道吸气和呼气阻力均较哮喘组明显降低(P＜0.01)。 2、免疫组织化学，Western blot结果：PLC在哮喘组小鼠肺组织、C_7-T_5段脊神经节以及相应节段的脊髓后角内表达显著高于对照组(P＜0.01)；在anti-NGF组和anti-TrkA组，相应部位表达明显低于哮喘组(P＜0.01)。 结论 1、NGF介导的TrkA通路可能介导哮喘气道高反应。 2、PLC在哮喘小鼠肺、C_7-T_5节段脊神经节及相应的脊髓后角过表达，提示PLC可能是参与哮喘发病的重要信号分子，参与内脏感觉传入调节机制。 3、NGF和TrkA上调哮喘小鼠肺内、C_7-T_5脊神经节及相应脊髓后角神经元PLC的表达，提示NGF可通过调节肺内及内脏传入部位PLC的表达参与哮喘发病过程。
【图文】：

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本文编号：2647051