背景鼻炎是一种常见的异质性疾病,主要表现为鼻黏膜的慢性炎症。其中变应性鼻炎又称过敏性鼻炎(Allergic rhinitis,AR)是呼吸道最常见的过敏性炎症,是机体暴露于变应原后主要由IgE介导的鼻黏膜非感染性慢性炎性疾病。影响了全球10%至20%的人口的生活质量,是遍及全社会的健康问题。其发病机制为I型变态反应(机体针对环境变应原产生过量的特异性IgE从而诱发的免疫及炎性反应),在AR的致敏过程中,吸入物变应原(霉菌、花粉、尘螨等)可诱导特应性个体鼻腔局部和区域引流淋巴器官产生特异性IgE,与聚集在鼻黏膜的肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面高亲和力IgE受体(FcεRI)相结合,当机体再次接触相同变应原时,变应原与锚定在细胞表面的IgE相结合,活化肥大细胞和嗜碱性粒细胞,导致组胺和白三烯等炎性介质释放,这些炎性介质可刺激鼻黏膜的感觉神经末梢和血管,兴奋副交感神经,导致鼻痒、打喷嚏清水样涕等症状,另外组胺,白三烯等炎性介质还可进一步诱导炎性介质(白三烯、前列腺素、血小板活化因子等)的释放,使炎性反应持续加重。在全基因组关联研究中,AR的发作与遗传-环境相互作用有一定的关系,而AR存在遗传易感性,全基因组关联研究显示在多个位点如染色体2q12、5q31、6p21.3、11q13.5具有单核苷酸多态性可能与过敏性疾病(如AR)有关,微生物群在过敏性疾病的发展中同样至关重要。IgE介导的I型过敏反应是AR发病机理的核心机制,但非IgE介导的炎症反应也参与AR的发展。具有酶活性的变应原诱导上皮细胞中的细胞因子和趋化因子,促进Th2相关的炎症反应,并减少上皮细胞连接的粘附,从而破坏上皮细胞的屏障功能,促进树突状细胞与过敏原之间的接触。根据最近的研究,具有非特异性体质的患者的鼻黏膜产生局部特异性IgE,并且变应原性鼻刺激试验是阳性的,这被称为“局部变应性鼻炎”,其中常见的变应原主要有螨虫类、花粉类、动物毛皮屑、真菌及昆虫粪便等。AR现有的治疗主要包括环境控制、药物治疗、免疫治疗和健康教育,治疗理念为“防治结合,四位一体”,其中环境控制的主要手段有除螨剂、鼻粘膜阻断剂、鼻腔生理盐水清洗剂,以上方法可以避免或减少过敏原与非特异性刺激物之间的接触防止过敏性炎症反应的发展,例如由花粉引起的季节性AR和由宠物引起的AR可以通过消除过敏原和改变生活环境来完全控制临床症状。在许多情况下,环境过敏原,尤其是室内可吸入的过敏原,例如螨虫和霉菌,在日常生活中广泛接触,即使使用除螨制剂和设备也不可避免,它们很容易引起患者AR反复发作。感染性鼻炎同样是鼻炎的一种类型,常由病毒或细菌感染引起,通常起病急,病程较短,持续7-10天,鼻部症状与变应性鼻炎类似,并伴有发热、头痛、乏力、四肢酸痛等全身不适症状,变应原检测阴性,嗜酸性粒细胞正常,外周血白细胞及中性粒细胞数量增加。治疗手段通常为对症抗生素及抗病毒治疗。虽然现有的药物治疗手段多样,但据不完全统计,三分之一至三分之二的AR患者报道显示缓解欠佳。目前已有多项研究表明鼻黏膜上皮细胞分泌的细胞因子如胸腺淋巴细胞生成素(thymic stromal lymphopoietin,TSLP)、白细胞介素33(Interleukin-33,IL-33)、IL-25等在AR及病毒引起的感染性鼻炎的发生发展中起着重要的作用,这些细胞因子有望为现阶段的临床药物治疗提供新的靶点和手段。在本课题中,链格孢菌是一种常见的真菌过敏原,与包括哮喘,变应性鼻炎在内的呼吸系统疾病有关,室外环境中暴露于链格孢菌变应原后的过敏强度最高,且室内暴露同样会加剧变应性症状。目前已经从链格孢菌中鉴定出许多IgE反应蛋白,因此本次课题选择其作为过敏原来诱导体外AR模型。聚肌胞苷酸是一种合成的双链RNA,可引发类似于病毒感染期间观察到的免疫反应。我们可以通过链格孢菌及聚肌胞苷酸刺激诱导的人鼻粘膜上皮细胞,获得AR及病毒引起的感染性鼻炎的体外模型。本次研究旨在探索鼻黏膜上皮细胞潜在的过敏反应及炎性反应中特异性促炎细胞因子的表达,为进一步阐明AR及病毒引起的感染性鼻炎的疾病发生机制提供理论基础,并为临床治疗提供理论支持和依据。方法体外培育人鼻黏膜上皮细胞(human nasal epithelial cells,HNEpCs),经过2次细胞传代培养,待细胞形态稳定后分别给予链格孢菌、聚肌胞苷酸及空白对照处理,提取细胞RNA(n=3)进行全基因组学转录组分析用以比较不同组别与对照组中编码分泌蛋白的基因的表达差异情况。并于样品回归后使用RT-PCR验证从转录组测序中获得的基因表达的改变,进一步用流式细胞术分析经链格孢菌和聚肌胞苷酸处理的HNEpCs中的细胞周期改变。采用SPSS 22.0进行数据统计分析。结果HNEpCs经链格孢菌的处理后引起534个基因表达的显著变化(P≤0.05),而聚肌胞苷酸处理后的HNEpCs则表现出395个基因发生显著变化(P≤0.05)。Go分析显示,在经链格孢菌和聚肌胞苷酸处理后的HNEpCs中,多种合成代谢过程相关通路均被激活,包括DNA/RNA的生物合成和转录,细胞内能量代谢和细胞有丝分裂。随后用RT-PCR验证了经链格孢菌和聚肌胞苷酸处理后的HNEpCs有丝分裂相关基因上调(P≤0.05),并且通过链格孢菌或聚肌胞苷酸在HNEpCs中诱导了细胞周期合成期(S期)比例的增加(P≤0.05)。此外,分泌蛋白编码基因表达分析显示在分别受到链格孢菌和聚肌胞苷酸刺激的HNEpCs中特定的炎症细胞因子表达谱,其中链格孢菌可诱导HNEpCs中促炎性相关基因NAMPT和GALS9等的表达上升(P≤0.05),而聚肌胞苷酸可增强促炎性相关基因CLCF1和WNT5A的表达(P≤0.05)。结论链格孢菌和聚肌胞苷酸可通过激活不同的炎症通路及炎症相关基因介导鼻黏膜细胞炎症反应的发生,但二者导致了相同的细胞代谢通路的相关基因显著上调,细胞有丝分裂加强(S期比例增加增加),靶向抑制鼻黏膜上皮细胞衍生的特异性细胞因子可能成为治疗过敏性鼻炎及病毒引发的感染性鼻炎的另一种方法。