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哮喘是一种常见的慢性呼吸系统疾病,以气道可逆性呼气气流受限为特征,表现为胸闷、喘息或咳嗽等不同症状,影响着全球超过3亿人群。然而哮喘的发生和严重程度表现出显著性别的差异,有研究发现,与男性相比,女性哮喘的发病率更高且症状更严重。女性的哮喘症状似乎随着青春期、月经期、怀孕和更年期等各个生命阶段而发生变化,因此推测哮喘和雌激素密切相关。雌激素通过除了经典核受体通路调控基因转录之外,还能够与细胞膜上的雌激素受体（G蛋白偶联受体）结合激活信号通路。雌激素对炎症、代谢、和免疫有多种潜在影响,尤其对气道高反应性（airway hyper-responsiveness,AHR）。有研究发现雌激素能够减轻气道炎症反应,但雌激素对哮喘的影响仍存在争议。近期越来越多的证据表明,核苷酸结合域和富含亮氨酸的重复蛋白3（NLRP3）炎性小体在哮喘等气道炎症中起着关键作用。损伤相关分子模式（DAMPs）或病原体相关分子模式（PAMPs）信号促进组装凋亡相关斑点样蛋白含有CARD（ASC）和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1（pro-cysteinyl aspartate specific proteinase-1,pro-caspase-1）,然后触发NLRP3炎性小体,同时有第二信号Toll样受体（TLR）/核转录因子（nuclear factor,NF）-κB通路,上调促炎细胞因子白细胞介素（IL）-1β和18（pro-IL-1β和pro-IL-18）的表达。活化的NLRP3炎性小性体将pro-caspase-1切割成活化形式,活化的caspase-1将IL-1β和IL-18加工活化从而发挥作用。近期有研究发现雌激素作为一种炎症保护因子可以抑制NLRP3炎性体介导的炎症性疾病。然而,雌激素和过敏性气道炎症中NLRP3炎性小体之间的关系尚未阐明。在本研究中,我们主要观察雌激素对哮喘小鼠气道炎症的影响以及对NLRP3炎性小体的调控作用。我们使用小鼠巨噬细胞系RAW264.7,在细胞水平观察雌激素对金葡菌诱导的巨噬细胞中NF-κB/NLRP3信号通路的影响。另外,使用鸡卵清蛋白（ovalbumin,OVA）诱导的过敏性气道炎症小鼠为研究对象,进一步观察雌激素对过敏性小鼠气道炎症以及肺组织中NF-κB/NLRP3信号通路的影响,讨论雌激素对过敏性气道炎症的调控机制。研究目的1、研究雌激素对金葡菌感染的巨噬细胞NF-κB及NLRP3、ASC蛋白表达的调控作用。2、研究雌激素对过敏性小鼠气道炎症以及NF-κB/NLRP3信号通路及其下游炎症因子的调控作用。研究方法1、观察雌激素对金葡菌感染的巨噬细胞NF-κB及NLRP3、ASC蛋白表达的影响将小鼠巨噬细胞系RAW264.7种植于12孔细胞培养皿中(密度为2.5×105/孔,以浓度为10-8mol/l的雌激素（雌二醇,E2）预处理细胞24h,然后用金葡菌刺激1h后收集细胞并提取蛋白,用于Western Blot检测NF-κB及NLRP3、ASC蛋白的表达。2、雌激素对过敏性小鼠气道炎症的影响作用将C57BL/6雌性小鼠随机分为5组（1）假手术对照组（sham组）（2）假手术+鸡卵清蛋白致敏组（sham+OVA组）（3）卵巢切除组（ovariectomy,OVX组）（4）OVX+OVA组（5）OVX+OVA+E2组（E2:17β-雌二醇）。建立卵巢切除和OVA激发和致敏模型后,后分别收集各组小鼠的肺组织、血清及肺泡灌洗液。使用HE和PAS染色观察小鼠气道炎症的差异;瑞士-姬姆萨染色计数肺泡灌洗液中白细胞总数及分类计数;ELISA试剂盒检测小鼠外周血IgE,肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α的浓度。3、雌激素对NF-κB/NLRP3信号通路的调控作用留取上述5组小鼠的肺组织及肺泡灌洗液。使用RT-PCR检测NLRP3炎症小体以及其下游IL-1β、IL-18炎症因子的mRNA的水平;Western blot法检测NF-κB以及NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达;免疫荧光法检测NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达;ELISA法检测NLRP3下游IL-1β、IL-18炎症因子的水平。研究结果1、雌激素抑制金葡菌诱导的巨噬细胞NF-κB/NLRP3信号通路的活化金葡菌刺激后小鼠巨噬细胞中NF-κB、NLRP3和ASC的蛋白表达明显增加,雌激素能够抑制NF-κB、NLRP3和ASC的表达。2、雌激素显著抑制OVA诱导的气道炎症OVA致敏和激发后,小鼠支气管上皮细胞水肿、变形,支气管壁明显增厚,气管壁周围见大量炎性细胞浸润;上皮杯状细胞明显增生,黏液分泌明显增多;外周血IgE浓度明显增高;肺泡灌洗液中肺泡灌洗液中白细胞的总计数、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和单核细胞的数值均显著增加,同时促炎细胞因子IL-6和TNF-α的水平也显著升高。卵巢切除小鼠OVA致敏的同时给予雌激素干预后,小鼠气道炎症反应明显减轻,周围炎性细胞浸润和黏液分泌明显减少,同时血清IgE水平、肺泡灌洗液中的炎性细胞及IL-6和TNF-α等炎性因子的浓度明显降低。3、雌激素明显抑制NF-κB/NLRP3信号通路OVA致敏和激发后,小鼠肺组织NF-κB蛋白表达明显升高,以及NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1β等表达均明显增加,卵巢切除小鼠OVA致敏的同时给予雌激素干预后,不仅下调NF-κB NLRP3、ASC、caspase-1等蛋白的表达,同时还在转录水平降低降低肺组织中NLRP3、ASC、caspase-1和IL-1β的mRNA;另外,雌激素还下调肺泡灌洗液中NLRP3炎性小体下游炎症因子IL-1β的表达,但并不改变IL-18的水平。研究结论1、雌激素能够抑制金葡菌诱导的小鼠巨噬细胞系RAW264.7 NF-κB/NLRP3信号通路的活化。2、雌激素能够改善哮喘小鼠的气道炎症反应。3、过敏性小鼠的NF-κB/NLRP3信号通路被激活,而雌激素可以通过抑制NF-κB/NLRP3信号通路的活化来降低气道炎症反应。