在支气管哮喘发病中磷酸二酯酶4活性和表达的变化及选择性磷酸二酯酶4抑制剂的影响

发布时间：2020-05-16 19:12

【摘要】：磷酸二酯酶(Phosphodiesterase,PDE)是一类催化水解cAMP和cGMP,使其转变为失去活性的单核苷酸的关键酶,是cAMP和cGMP水解的唯一途径。PDE的活性是调控细胞内信号转导的强度和持续时间的重要因素。至今已鉴定出PDE有11个家族,共30余种。PDE4是cAMP代谢的主要调节者,是炎症和免疫细胞的主要PDE同工酶,也是分布于肺部的主要PDE同工酶,是PDE家族中最大的一群,有四个亚型(PDE4A、B、C、D)。哮喘是一个常见的呼吸系统疾病,在世界上患病率约13%。然而,目前尚缺乏有效和特异性的药物治疗。已有大量证据的显示PDE4抑制剂对哮喘炎症能发挥强大的抗炎作用,包括在各种细胞模型及许多炎症动物模型。此外,PDE4抑制剂还有一定的支气管平滑肌扩张作用,可能为哮喘的治疗提供全面的作用。已在临床试用于治疗哮喘和COPD,结果令人鼓舞,表明PDE4抑制剂可能是一类非常有前景的药物。 但有关肺组织中PDE4的问题至今尚未研究清楚:(1)哮喘的发病过程中,肺组织中PDE4的活性是否变化?(2)如果肺组织中PDE4的活性有改变,那么其蛋白水平和mRNA水平是否变化?这种变化的上下游调节机制如何?我室已有的研究表明SD大鼠用卵白蛋白致敏2周后,重复抗原攻击后大鼠肺组织匀浆cAMP-PDE和cGMP-PDE活性均较正常对照组明显升高,且cAMP-PDE活性比致敏不攻击组也明显升高。说明在哮喘发病过程中肺组织中的PDE活性已经受到某些因素的影响而升高。那么有关其蛋白水平和mRNA水平是否变化及其调节机制,国内外尚无文献报道。 本文采用卵白蛋白致敏雄性SD大鼠,经抗原反复攻击制备大鼠的哮喘模型,确证致敏后反复抗原攻击是否引起cAMP-PDE活性的升高,从细胞和分子水平分析其活性 浙江大学博士学位论文 匆 升高的机理。同时比较了选择性PDE4抑制剂Piclalnilast和其“me一too’’的新药cidamilast 的治疗作用。主要内容如下: 1、致敏大鼠抗原攻击引起肺泡灌洗液(BALF)中炎症细胞聚集及抗炎药物的影响 对哮喘模型大鼠(。valb切min sensitizatinn and chailengedrats,oVA.s/c)进行支气 管肺泡灌洗,BALF进行白细胞计数,离心后的细胞沉淀涂片,进行分类计数。结果 发现BALF中白细胞计数和嗜酸性粒细胞数目与对照组比较,差异均极显著 少0 .001)。PDE4抑制剂Pidamilast、ciclalnilast、rohpn址n均能明显抑制OvA诱导 的BALF中的总细胞数与嗜酸性粒细胞数目的增加,但piclamilast与cid剐爪ilast组间 无显著性差异。 2、致敏大鼠抗原攻击引起肺组织匀浆PDE活性变化及抗炎药物的影响 用Hl,LC测定肺组织匀浆PDE活性,结果发现哮喘模型大鼠【ovalb切min~itized 助d eh习lenged rats edded/or not atlded heat kined bordetenape血55155 adjuvant,OVA S/c(+/.)B]哮喘模型大鼠肺组织匀浆中cAMp一PDE活性是明显升高,与正常组比较差 异显著,而cG侧[P一PDE活性变化不明显。各用药组均不同程度地影响cAN田一PDE和 cG侧田一pDE活性。以Rolipn址n、pielamilast和eiclaJ叭ilast lmg/kg对cAMp一DE活性 的抑制作用最明显,对cGNIP一DE活性也有明显抑制作用。 3、致敏大鼠抗原攻击引起肺功能的变化及抗炎药物的影响 OVA一S/c忍大鼠的肺顺应性下降而肺阻力增加,与正常对照组相比均有显著性 差异。Rohpn双n能明显改善肺功能,对肺顺应性及肺阻力的影响呈现出明显的剂量依 赖性。 4、致敏大鼠抗原攻击引起肺组织IL-4含量的变化及抗炎药的影响 用ELISA法测定肺组织匀浆IL一4含量,结果发现致敏后重复抗原攻击大鼠肺组织 IL一4含量明显增高。Rohpr印m均能使致敏后重复抗原攻击大鼠肺组织IL一4含量显著 降低。 5、致敏大鼠抗原攻击引起肺组织病理学改变的关系及抗炎药物的影响 OVA一SIC大鼠肺组织有明显的嗜酸性粒细胞浸润、明显组织水肿和上皮脱落损伤 表现及大气道杯状细胞明显增多。piclamilast和ciclamilast剂量依赖性抑制肺部的炎 症表现,以pielamilast 3mg瓜g,eielamilastlomg/kg作用最明显。 6、致敏大鼠抗原攻击引起肺组织匀浆cAMP一PDE活性与有关指标的相关性分析 本课题受国家自然基金(No.39970857)和浙江省自然基金重点项目(No.2204198)资助 浙江大学博士学位论文 匆 肺组织匀浆cAMp一PDE活性与BALF中的嗜酸性粒细胞数目、病理切片中的炎症 细胞总评分及肺组织匀浆IL一含量存在明显的相关性,相关系数分别为0.3 14、0.407 和0.563(P0 .01),而与cGMP一PDE活性之间无相关性。 6、致敏大鼠抗原攻击引起肺组织匀浆PDE活性升高的组成分析 致敏大鼠抗原攻击引起cAMP一PDE活性是明显升高的,其中以PDE4活性增高为主。 PDE4的活性约是正常大鼠的1 .7倍,而正常大鼠的肺组织的PDE3的活性约是哮喘大鼠 的1.6倍。致敏大鼠抗原攻击大鼠的肺组织匀浆中PDE3的活性有升高,可能是哮喘大 鼠肺组织cGMP,PDE活性升高的原因。 7、致敏大鼠抗原攻击引起肺组织中PDE4亚型免疫组化的分布、PDE4亚型蛋白表达 及抗炎药物的影响 在卵白蛋白致敏并攻击的大鼠肺组织中,PDE4的表达明显增强,以支气管上皮细 胞和炎症细胞表达增强较明显。在亚型表达上,PDE4A、4D分布较广泛,在气道平 滑肌、血管平滑肌、气道上皮细胞及炎症细胞均有表达,‘PDE4B主要分布于炎
【图文】：

抗原致敏攻击大鼠肺组织形态旦改变及抗炎药的影响(fIE染色200xA:模型组;B:对照组;C:piclamila3mg/kg;D:cilcimilast3mg/kg:E:roilirpam:F:dexamethasone;G:indomethacin.

抗原致敏攻击大鼠肺组织气道杯状细胞高分泌的情况及抗炎药的影响
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：R562.25

【参考文献】

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1 宋燕华,陈季强,周汉良;致敏后重复抗原攻击的大鼠肺组织环核苷酸磷酸二酯酶活性的变化[J];浙江大学学报(医学版);2002年02期

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本文编号：2667175