STAT3/SOCS3信号通路在氧化应激诱导激素抵抗型哮喘中的作用机制研究
批准号:
81873402
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张旻
依托单位:
学科分类:
支气管哮喘
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
丁凤鸣、张国清、包婺平、包爱华、马阿影、傅强、张雪、孙立亚
中文摘要
糖皮质激素抵抗(SR)是哮喘控制的瓶颈,机制不明。氧化应激活化IL-17A致中性粒细胞性气道炎症在SR型哮喘中起重要作用。STAT3/SOCS3信号通路在部分慢性炎症疾病可调控IL-17A介导的炎症反应,但在氧化应激所致SR型哮喘中作用不详。我们发现SR型哮喘STAT3/SOCS3肺组织表达较正常或非SR型哮喘小鼠升高,且与IL-17A呈正相关,故推测其可能存在STAT3/SOCS3调控IL-17A导致SR。针对此假设,本课题拟在前期建立成熟SR型哮喘模型基础上,通过基因质粒转染及RNA干预技术,分别上调和沉默STAT3/SOCS3在体外肺组织T淋巴细胞和小鼠体内表达的方法,观察其对哮喘模型大小气道慢性炎症、气道重构及SR作用,并应用IL-17A基因敲除小鼠模型进一步探讨STAT3/SOCS3-IL-17A通路诱导SR的作用机制,深入明确SR型哮喘的免疫分子机制,为其干预提供新的作用靶点。
英文摘要
Steroid resistance is the bottleneck of bronchial asthma control and it remains mechanistically poorly understood. Neutrophil-dominated airway inflammation, which is mediated by high expressions of IL-17A induced by oxidative stress, plays a key role in steroid-resistant asthma. STAT3/SOCS3, an important inflammatory signaling pathway in many chronic inflammatory disorders, is reported to be involved in IL-17A associated inflammation, but the underlying mechanism in oxidative stress-induced steroid-resistant asthma is little known. We have found that STAT3/SOCS3 was markedly enhanced in steroid-resistant asthma model compared to the steroid-sensitive asthma model and control group, and was positively correlated with IL-17A levels. To test the hypothesis that STAT3/SOCS3 activates IL-17A and then causes steroid resistance in oxidative stress-asthma, we plan to overexpress or inhibit STAT3/SOCS3 in steroid-resistant models, in vitro and in vivo respectively, by gene transinfection and RNA interference, based on our previous established mature ozone-induced steroid-resistant asthma model, exploring the effects of STAT3/SOCS3 on airway inflammatory processes, airway remodeling, and gene/non-gene mechanisms of steroid resistance, and the role of IL-17A in STAT3/SOCS3 mediated inflammation and steroid resistance investigated by using IL-17A knockout mice. The study may further reveal the immunopathogenesis in steroid resistance asthmna, and may provide a novel target for the therapy of steroid resistance in asthma.
哮喘常被分为T2高表达、T2低表达的不同内型,其中T2低表达型哮喘通常以中性粒细胞性气道炎症为特征,通常由白细胞介素-17 (IL-17)和Th17介导,并往往表现出对糖皮质激素的不敏感性。糖皮质激素抵抗(SR)是哮喘控制的瓶颈,常表现出难于纠正的气道高反应性,但其机制尚不明确。氧化应激活化IL-17A致中性粒细胞性气道炎症在SR型哮喘中起重要作用。STAT3/SOCS3信号通路在部分慢性炎症疾病可调控IL-17A介导的炎症反应,但在SR型哮喘中作用不详。.本研究揭示了STAT3/SOCS3分别在非SR型和SR型哮喘小鼠模型和人支气管上皮细胞中的表达情况,通过基因质粒转染、RNA干预技术及小分子抑制剂的应用,明确了SOCS3和STAT3的相互调节作用,及其通过对Th17相关细胞因子、中性粒细胞趋化因子以及气道重塑、小气道功能的调控,影响哮喘特别是SR型哮喘的中性粒细胞炎症、气道重塑进而影响其气道反应性的作用机制。本研究结合临床样本中观察到的STAT3在哮喘患者中表达更多,发现小分子STAT3抑制剂C188-9不仅可以改善SR型哮喘的气道炎症、气道重塑,还可以较糖皮质激素干预更为有效、显著地降低SR型哮喘的气道高反应性以及小气道功能障碍,STAT3抑制剂与激素的联用发挥协同作用,可使SR型哮喘小鼠获益;本研究还首次指出了SOCS3在哮喘激素抵抗的发病机制中不可忽视的作用,及其对中性粒细胞性炎症以及激素抵抗相关的酶、氧化应激相关损伤的保护作用,为SR型哮喘提供新的作用靶点。.项目研究成果在JACI-in practice等期刊发表SCI论文8篇,获得实用新型专利授权2项,培养研究生3名。
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Effect of Vitamin D Deficiency and Supplementation in Lactation and Early Life on Allergic Airway Inflammation and the Expression of Autophagy-Related Genes in an Ovalbumin Mouse Model.
哺乳期和生命早期维生素 D 缺乏和补充对卵清蛋白小鼠模型过敏性气道炎症和自噬相关基因表达的影响
DOI:
10.2147/jir.s321642
发表时间:
2021
期刊:
Journal of inflammation research
影响因子:
4.5
作者:
[Zhou Y, Xue Y, Bao A, Han L, Bao W, Xia C, Tian X, Zhang M]
通讯作者:
Zhang M
Inducible expression of heat shock protein 20 protects airway epithelial cells against oxidative injury involving the Nrf2-NQO-1 pathway.
热休克蛋白 20 的诱导表达可保护气道上皮细胞免受涉及 Nrf2-NQO-1 通路的氧化损伤。
DOI:
10.1186/s13578-020-00483-3
发表时间:
2020
期刊:
Cell & bioscience
影响因子:
7.5
作者:
[Bao A, Ma A, Zhang H, Qiao L, Ben S, Zhou X, Zhang M]
通讯作者:
Zhang M
Small-Airway Function Variables in Spirometry, Fractional Exhaled Nitric Oxide, and Circulating Eosinophils Predicted Airway Hyperresponsiveness in Patients with Mild Asthma.
肺活量测定、呼出一氧化氮分数和循环嗜酸性粒细胞中的小气道功能变量可预测轻度哮喘患者的气道高反应性
DOI:
10.2147/jaa.s295345
发表时间:
2021
期刊:
Journal of asthma and allergy
影响因子:
3.2
作者:
[Bao W, Zhang X, Yin J, Han L, Huang Z, Bao L, Lv C, Hao H, Xue Y, Zhou X, Zhang M]
通讯作者:
Zhang M
IL-17 Aggravates Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Acute Exacerbations of Chronic Obstructive Pulmonary Disease.
IL-17 在慢性阻塞性肺疾病急性加重中加重铜绿假单胞菌气道感染
DOI:
10.3389/fimmu.2021.811803
发表时间:
2021
期刊:
Frontiers in immunology
影响因子:
7.3
作者:
[Ding F, Han L, Fu Q, Fan X, Tang R, Lv C, Xue Y, Tian X, Zhang M]
通讯作者:
Zhang M
STAT3 and IL-6 Contribute to Corticosteroid Resistance in an OVA and Ozone-induced Asthma Model with Neutrophil Infiltration.
STAT3 和 IL-6 在 OVA 和臭氧诱导的中性粒细胞浸润哮喘模型中导致皮质类固醇抵抗
DOI:
10.3389/fmolb.2021.717962
发表时间:
2021
期刊:
Frontiers in molecular biosciences
影响因子:
5
作者:
[Xue Y, Zhou Y, Bao W, Fu Q, Hao H, Han L, Zhang X, Tian X, Zhang M]
通讯作者:
Zhang M
共 8 条
哮喘易感转录因子Bach2调控Treg细胞影响气道高反应性的作用机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:53万元
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批准年份:2022
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负责人:张旻
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依托单位:
IL-17A功能抑制对慢性氧化应激所致气道炎症/高反应性的直接作用及激素抵抗作用机制研究
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批准号:81100033
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2011
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负责人:张旻
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依托单位:
国内基金
海外基金