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背景:嗅觉障碍（olfaction disorder,OD）作为耳鼻喉科常见症状,在全世界人群发生率高达约12%,长期持续的嗅觉障碍对人的身心健康和生活质量造成严重影响。慢性鼻窦炎（chronic rhinosinusitis,CRS）是临床上导致嗅觉功能障碍的主要原因之一,约65-83%的CRS患者伴有不同程度的嗅觉功能障碍。更新的欧洲鼻窦炎和鼻息肉指南（The European Position Paper on Rhinosinusitis and Nasal Polyps,EPOS）强调了免疫反应在CRS发生、发展过程中的重要作用;有研究报道,CRS患者的嗅觉评分（threshold discrimination identification,TDI）可能与鼻腔黏液中的IL-2、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13等细胞因子表达水平相关;慢性鼻窦炎伴嗅觉障碍（chronic rhinosinusitis with olfaction disorder,CRSw OD）患者在功能性鼻内镜手术后68%嗅觉功能无改善,且有9%嗅觉障碍加重,提示在CRS导致的嗅觉障碍疾病进展中,除解剖因素外,鼻腔鼻窦免疫失调可能也发挥关键作用。巨噬细胞（macrophages）是天然免疫系统的关键组成部分,具有很强的可塑性和异质性,可响应鼻腔嗅区黏膜组织微环境的生长因子和细胞因子,极化为M1型和M2型表型并维持组织炎症损伤与损伤修复之间的平衡,其中M1型巨噬细胞为炎症表型,M2型巨噬细胞为修复表型。但目前尚不完全清楚CRSw OD与巨噬细胞介导的组织损伤-修复平衡调控之间的关系,有新近研究表明炎症与代谢之间存在着密切联系,sirtuins可能介导这一过程。SIRT3是sirtuin蛋白家族中定位于线粒体的去乙酰化酶,有文献报道,在炎症表型向修复表型转变的过程中,糖尿病小鼠伤口巨噬细胞的SIRT3表达降低,导致免疫反应平衡失调并加重创面炎症反应,提示SIRT3在炎症损伤-损伤修复平衡中发挥着重要调控功能,然而在CRSw OD的疾病进展中,SIRT3与巨噬细胞表型转变和免疫反应平衡失调鲜有研究报道。因此,深入探索CRSw OD发生发展过程中局部组织免疫微环境中炎症损伤与损伤修复平衡的变化过程,寻找相应潜在靶点,对于CRSw OD的精准诊疗具有重要意义。目的:本研究将从CRSw OD中SIRT3调控巨噬细胞极化及功能影响疾病进展的效应入手,进一步通过多组学测序探索其中潜在的分子机制,筛选CRSw OD发生发展过程中影响炎症损伤与损伤修复平衡的重要基因或代谢物靶点,为进一步研究CRSw OD新的药物治疗靶点提供理论基础。方法：1.临床样本分析:探索SIRT3表达与CRS患者嗅觉评分的相关性;收集相关嗅区鼻黏膜临床样本检测并分析嗅区鼻黏膜中SIRT3总体表达水平及其在修复型巨噬细胞中的表达情况与嗅觉功能之间的关系。2.动物模型的构建与分析:1)构建小鼠CRSw OD模型（1mg/m L OVA,100u L,腹腔注射致敏3次;100mg/m L OVA,10u L/侧,3次/周,滴鼻8周）,行为学及影像学检测小鼠CRS炎症进展情况;埋食实验评价小鼠嗅觉功能情况;组织学检测小鼠嗅区鼻黏膜中SIRT3总体表达水平及其在修复型巨噬细胞中的表达情况,以及炎症损伤和修复相关细胞因子表达情况;2)培育SIRT3基因敲除小鼠,并在此基础上给药构建CRSw OD模型,通过相关检测对比分析,在体研究SIRT3在CRSw OD疾病发生发展中的效应;3)构建鼻黏膜局部巨噬细胞缺失的小鼠CRSw OD模型,结合SIRT3基因敲除小鼠,进行相关检测对比分析,在体研究SIRT3通过调控巨噬细胞极化在CRSw OD疾病进展中影响炎症损伤与修复平衡的效应。3.细胞及分子机制研究:1)通过体外培养不同基因型小鼠骨髓来源的巨噬细胞,验证SIRT3促进修复型巨噬细胞极化与功能的细胞学效应;2)通过骨髓来源的巨噬细胞转录组测序与TM广泛靶向代谢组测序联合分析筛选差异基因与差异代谢物,并探索可能的相关信号通路,利用RT-q PCR进行简单验证。结果:1.与慢性鼻窦炎不伴嗅觉障碍（chronic rhinosinusitis without olfaction disorder,CRSs OD）患者相比,CRSw OD患者嗅区鼻黏膜中SIRT3总表达量降低,修复型巨噬细胞数量减少且在修复型巨噬细胞中的SIRT3表达降低;2.OVA诱导构建的小鼠CRSw OD模型稳定,OVA组小鼠嗅区鼻黏膜中SIRT3和修复型巨噬细胞的表面分子CD206表达均降低,炎症型细胞因子m RNA表达升高,而修复型细胞因子m RNA表达降低;3.SIRT3基因敲除的小鼠造模后加快了嗅觉障碍的进展,嗅区鼻黏膜中修复型巨噬细胞标记蛋白表达降低,IL-5与IFN-γ表达量无明显差异,Th2细胞因子IL-4、IL-13表达量降低,Th1和Th17细胞因子IL-1β、IL-17表达量升高,炎症型细胞因子IL-1β、TNF-α表达量均升高而修复型细胞因子EGF、TGF-β表达量均降低;4.小鼠鼻腔巨噬细胞剔除可明显加重OVA诱导的CRSw OD小鼠模型嗅区鼻黏膜组织炎症损伤,加快嗅觉障碍进展,剔除鼻腔巨噬细胞组小鼠嗅区鼻腔黏膜中IL-4、IL-5、IL-13、EGF、TGF-β表达量降低,IL-1β、IFN-γ、TNF-α、IL-17、TNF-α表达量升高,然而SIRT3缺失可逆转剔除巨噬细胞所产生的加重OVA诱导的CRSw OD小鼠模型嗅区鼻黏膜组织炎症损伤的相关效应。5.小鼠骨髓造血干细胞体外诱导分化为修复型巨噬细胞实验体系稳定,转录组及TM广泛靶向代谢组测序并联合分析筛选出潜在的差异基因与差异代谢物之间的相互作用关系并从中关注FOXO和HIF-1信号通路,RT-q PCR验证相关靶点m RNA表达量与测序结果一致。结论:CRSwOD患者和OVA诱导CRSw OD小鼠模型样本检测均发现的嗅区鼻黏膜内SIRT3总表达量降低,修复型巨噬细胞数量减少,且修复型巨噬细胞内的SIRT3表达量也降低;体内研究发现SIRT3缺失和鼻腔局部巨噬细胞缺失均会加快CRSw OD发生发展进程,将嗅区鼻黏膜组织内炎症损伤与修复平衡倾斜向损伤,而二者同时缺失却将平衡倾斜向修复;SIRT3缺失的巨噬细胞经IL-4和IL-13进一步刺激极化为修复型巨噬细胞后,转录组及TM广泛靶向代谢组测序并联合分析筛选出潜在的差异基因与差异代谢物之间的相互作用关系,经RT-q PCR验证后提示SIRT3可能通过FOXO或HIF-1信号通路促进修复型巨噬细胞极化和功能抑制CRSw OD的疾病进展。本研究工作的完成为进一步筛选CRSw OD潜在的药物靶点提供理论参考。