新型FOXM1抑制剂RCM1对呼吸道病毒感染诱发儿童哮喘急性发作的作用机制研究

目的:应用新型FOXMElectro-kinetic remediation1抑制剂RCM1选择性抑制FOXM1表达,研究FOXM1在病毒感染诱发哮喘急性发作过程中的作用机制,并研究其对气道上皮细胞分泌黏液蛋白MUC5AC表达及IL-4、IL-13、IFN-γ等炎症因子表达的影响,探讨FOXM1作为哮喘靶向治疗目标因子的可行性,为临床治疗哮喘提供理论支持。方法:将BALB/c小鼠随机分为Saline+Saline+Vehicle组、HDM+Saline+Vehicle组、HDM+Saline+Poly(I:C)组、HDM+VP+Poly(I:C)组、HDM+Poly(I:C)+VP组、HDM+RCM1+Poly(I:C)组和HDM+Poly(I:C)+RCM1组。应用屋尘螨(HDM)构建哮喘小鼠模型,利用病毒类似物Poly(I:C)模拟病毒感染,分别应用Verteporfin(VP)和RCM1选择性抑制YAP和FOXM1的表达。通过乙酰甲胆碱激发试验评估哮喘小鼠气道高反应性。留取小鼠肺组织和支气管肺泡灌洗液(BALF)测定YAP、FOXM1、SPDEF、MUC5AC、细胞因子及炎性因子的表达。在Poly(I:C)处理的16HBE细胞实验中,选择性抑制YAP和FOXM1,并通过RT-PCR和Western Blot评估YAP和FOMLN8237抑制剂XM1的表达。结果:1.不同浓度的乙酰甲胆碱刺激下,与对照组相比,HDM组和Poly(I:C)组的气道狭窄指数(enhanced pause,Penh)均显著升高(均P<0.001);每分钟通气量(minute ventilation,MV)均显著降低(均P<0.001)。2.与对照组相比,HDM组小鼠肺组织Yap、Foxm1、Spdef、Muc5ac、IL-4、IL-13m RNA的表达明显增加(均P<0.05),IFN-γm RNA的表达明显降低(P<0.01);与HDM组相比,Poly(I:C)组小鼠肺组织Yap、Foxm1、Spdef、Muc5ac、IL-4、IL-13、IFN-γm RNA的表达明显增加(均P<0.05);应用VP和RCM1后可以显著抑制Yap、Foxm1、Spdef、Muc5ac及细胞因子的表达(均P<0.001)。3.与对照组相比,HDM组小鼠肺泡灌洗液(BALF)中IL-4、IL-13分泌明显增高(均P<0.001),IFN-γ分泌显著降低(P<0.001),嗜酸性粒细胞及巨噬细胞计数明显增多(均P<0.001);Poly(I:C)组与HDM组相比IL-4、IL-13、IFN-γ、嗜酸性粒细胞及巨噬细胞分泌显著升高(selleckchem均P<0.001);VP和RCM1可以减少BALF中IL-4、IL-13、IFN-γ的分泌(均P<0.001),嗜酸性粒细胞及巨噬细胞计数明显降低(均P<0.001)。4.HE染色结果显示HDM组小鼠气道上皮明显增厚,上皮细胞饱满、黏液颗粒积聚;与HDM组相比,Poly(I:C)组气道上皮增厚更为显著,上皮细胞呈柱状排列;PAS染色显示HDM组小鼠上皮细胞内黏液蛋白积聚,Poly(I:C)组小鼠的改变较哮喘组更加显著;免疫组化染色结果显示哮喘组气道上皮细胞YAP、FOXM1、SPDEF、MUC5A表达明显增强,Poly(I:C)组更为显著;应用VP和RCM1后上皮细胞体积明显减小,气道上皮厚度明显降低,并且显著抑制上皮细胞内黏液蛋白积聚,以及气道上皮细胞YAP、FOXM1、SPDEF、MUC5A表达。5.16 HBE细胞实验结果提示VP可明显抑制Yap及Foxm1表达(均P<0.01),而RCM1可有效抑制Foxm1(P<0.01)表达,但对Yap表达无明显影响;同时在蛋白表达水平上,与对照组相比,Poly(I:C)组YAP、FOXM1蛋白表达显著增高(P<0.001);VP+Poly(I:C)组较Poly(I:C)组显著降低(P<0.001);RCM1+Poly(I:C)组FOXM1蛋白表达较Poly(I:C)组显著降低(P<0.001),YAP蛋白表达未见明显差异(P>0.05)。结论:呼吸道病毒感染通过激活FOXM1通路,诱发气道上皮杯状细胞过度增生及黏液分泌亢进,同时促进哮喘小鼠肺组织炎症因子分泌,加重肺组织炎症,增加气道阻力,导致哮喘发作;而RCM1可以明显减轻哮喘小鼠肺组织炎症及气道杯状细胞增生,缓解了哮喘的发展进程。