Nur77调控气道平滑肌细胞激活作用机制及对气道重构的影响

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目的:探讨调控Nur77表达对小鼠原代气道平滑肌细胞增殖与迁移的影响及其作用机制以及对哮喘小鼠气道重构的影响。方法:(1)PDGF-BB刺激小鼠原代气道平滑肌细胞,CCK8法及划痕实验分别检测气道平滑肌细胞增殖与迁移的变化。Western blot、qRT-PCR检测细胞中增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen;PCNA)、细胞周期蛋白D1(cyclin D1)以及NR4A家族mRNA和蛋白表达。(2)构建Nur77小干扰RNA转染气道平滑肌细胞,或使用Nur77天然型激动剂Cytosporone B(Csn-B)刺激气道平滑肌细胞。CCK-8法、划痕实验、Western blot、qRT-PCR检测上调或敲减Nur77对小鼠原代气道平滑肌细胞增殖与迁移功能的影响。(3)采用多种小分子抑制剂CP-673451、SP600125和KG-501等分别抑制PDGF受体活性、JNK通路以及CREB转录因子活性等,检测PDGF-BB诱导的气道平滑肌细胞中Nur77表达变化,探讨气道平滑肌细胞中Nur77表达的相关分子机制。(4)采用经典的OVA造哮喘模型方法构建哮喘小鼠,治疗组给予腹腔注射Csn-B(10 mg·kg-1)。HE染色法检测各组小鼠肺组织病理情况;IPP软件计算各组小鼠肺组织中气道壁和气道平滑肌层的厚度;免疫组织化学、Western blot和qRT-PCR方法检测小鼠肺组织中Nur77的表达。结果:(1)(1)气道平滑肌细胞中Nur77的表达可被PDGF-BB呈浓度依赖性和时间依赖性地诱导,其中1 h时Nur77 mRNA表达水平最高;6 h时Nur77蛋白表达水平最高,随后则快速降低(20 ng/mL PDGF-BB)。(2)PDGF-BB促进小鼠原代气道平滑肌细胞中PCNA和cyclin D1的表达,浓度依赖性地增强气道平滑肌细胞增殖并且加快细胞迁移;(2)(1)Csn-B可诱导小鼠原代气道平滑肌细胞中Nur77的表达,Csn-B孵育细胞后,细胞中Nur77表达迅速升高,同时发现在24 h时,细胞中Nur77水平仍保持较高水平;(2)在小鼠原代气道平滑肌细胞中诱导Nur77表达后,细胞增殖率显著下降,同时PCNA蛋白表达水平亦随之降低;细胞迁移能力也同步减弱。(3)敲减小鼠原代气道平滑肌细胞中Nur77的表达后,细胞增殖能力和迁移能力均显著增强。(3)PDGF-BB能够时间依赖性的诱导小鼠原代气道平滑肌细胞中JNK蛋白和CREB转录因子的磷酸化,抑制JNK蛋白磷酸化后,CREB磷酸化程度明显降低,小鼠原代气道平滑肌细胞中Nur77表达减少;抑制小鼠原代气道平滑肌细胞中CREB磷酸化后,细胞中Nur77表达明显减少。(4)(1)哮喘模型小鼠肺组织中Nur77表达较对照组稍有增加,但Csn-B治疗组小鼠肺组织中Nur77水平较对照组和哮喘模型组都高;(2)HE染色结果显示Csn-B可显著降低模型动物的气道壁与气道平滑肌层厚度,减轻哮喘小鼠气道重构程度。结论:(1)在小鼠原代气道平滑肌细胞中,Nur77可被PDGF-BB快速诱导表达并迅速降解,细胞增殖和迁移明显增加;而调控小鼠原代气道平滑肌细胞中的Nur77表达则会明显影响细胞的增殖和迁移;(2)在小鼠原代气道平滑肌细胞中,Nur77的调控可能是通过JNK信号通路来进行的,同时CREB转录因子也参与Nur77表达的调控。(3)上调小鼠肺组织中Nur77水平,可以明显降低哮喘模型小鼠气道壁以及气道平滑肌层厚度,抑制哮喘小鼠气道重构的发生发展。综上,本研究阐明了孤儿核受体Nur77是调控小鼠原代气道平滑肌细胞增殖和迁移以及哮喘小鼠气道重构的重要转录因子,为治疗哮喘新药的开发提供新的靶点和研究方向。
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