酶原颗粒蛋白16（ZG16）是1994年在大鼠胰腺酶原颗粒膜上发现的一种分泌性糖蛋白。ZG16的表达模式类似于大多数分泌酶,例如它在胰腺腺泡细胞中有所表达,且对于一些激素的刺激响应;另外在消化道的杯状细胞内该蛋白也有不同程度的表达,且物种不同其表达模式也不同。文献报道,ZG16蛋白的作用主要有蛋白分选及运输、调控K+的传导、识别病原性真菌及参与肿瘤的发生与发展等。过敏性哮喘是由多种细胞类型和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病,在呼吸道疾病中尤为常见,近年来发病率不断上升。该疾病与遗传和环境等多种因素有关,病情易反复,缺乏有效的治疗手段。大部分文献报道的ZG16蛋白功能研究集中在胰腺腺泡细胞、肝细胞以消化道的杯状细胞内。作为分泌蛋白的ZG16通过与甘露糖结合可发挥抗菌作用,参与维持肠黏膜的动态平衡、调控微生物与宿主间的免疫反应等。而呼吸道也存在杯状细胞、黏液的分泌及ZG16蛋白的表达。但迄今还未有该基因在呼吸系统中的作用或关于其与过敏性哮喘发病关系的相关研究。因此,本论文首先使用WT小鼠构建了OVA诱导的过敏性哮喘模型。通过行为学观察以及实验检测小鼠的血清Ig E水平、哮喘相关细胞因子的表达水平、支气管肺泡灌洗液细胞数量、肺组织病理程度可知,小鼠肺部发生炎症,模型构建成功。接下来我们对ZG16在肺组织中的表达情况及其在哮喘中的作用进行了初步的探究,RT-PCR实验与免疫组化结果显示,ZG16在气道与肺组织中均有一定的表达,且主要分布在气道壁与气道黏液中。而诱导哮喘后,ZG16的表达在呼吸道相关组织中呈现出下调趋势,提示该基因有可能在支气管哮喘中发挥作用。然后,我们在ZG16-/-小鼠与WT小鼠中同时构建了支气管哮喘模型,通过比较两种基因型小鼠的表型差异,探究该基因在支气管哮喘中可能发挥的作用。结果显示,与WT小鼠相比,ZG16-/-小鼠的肺重与体重之比及支气管肺泡灌洗液中的细胞数量明显较高,这表明ZG16-/-小鼠体内的炎症情况较为严重。在血清Ig E含量及组织病理方面,两种基因型小鼠的Ig E均上升至较高水平,肺部也发生炎症性变化,却未检测出显著性差异。但是某些炎症因子如IL-1β、IL-5及IL-13的表达ZG16-/-小鼠明显高于WT小鼠。因此我们认为,ZG16可能通过影响细胞因子的表达在过敏性哮喘中发挥一定的抑制炎症、调节免疫反应的积极作用。我们继而对ZG16-/-小鼠和WT小鼠的肺组织进行转录组测序（RNA-seq）,以期了解ZG16基因在小鼠肺组织中参与的生物过程及功能。结果表明,在两种基因型小鼠的肺组织中,共测得712个显著性差异表达基因（Q值≤0.05,|log2Fold Change|>1）。经过KEGG通路注释分类得出,这些显著性差异表达基因同样注释到了细胞因子-细胞因子相互作用通路上。此条通路包含25个基因,如IL-1β、CCL8等,大部分基因之间存在着密切的蛋白-蛋白相互作用,主要涉及免疫反应、中性粒细胞趋化、信号受体活性调节等多种免疫相关生物学过程。相比于WT小鼠,ZG16-/-小鼠肺组织中大部分基因总体表达水平有所下调。经RT-PCR实验验证,无论是差异表达趋势还是倍数均与转录组数据一致。因此,我们认为,ZG16基因缺失造成了细胞因子网络的失调,进而导致了诱导哮喘后表型及分子方面的差异。