拟杆菌和梭菌在DEE暴露致气道重塑中的作用及胞外囊泡(EVs)的调控机制研究
批准号:
82073597
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
蒋梦会
依托单位:
学科分类:
卫生毒理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
蒋梦会
中文摘要
柴油机尾气(Diesel engine exhaust,DEE)成为世界范围内危害公共卫生的最大威胁之一,呼吸道成为其损害的首要靶器官,然而针对呼吸道损害的分子机制尚未明确。DEE深入肺脏并改变肺部微环境,进而影响肺部菌群的定植。肺部菌群能够影响呼吸道免疫反应,呼吸道炎症反应往往伴随气道重塑。细菌借助胞外囊泡(Extracellular vesicles, EVs)将自身物质传递给远端的免疫细胞,调节宿主的免疫反应。前期研究发现DEE暴露人群的气道重塑相关指标与肺部菌群丰度均出现显著差异。因此我们提出科学假设:DEE暴露引起肺部菌群失衡,产生的EVs穿过呼吸道粘膜引发肺部免疫反应,通过肺部菌群-EVs-免疫反应途径导致暴露人群的气道重塑。本课题的研究将拓展DEE暴露致气道重塑调控机制的认识,为阐明肺部菌群紊乱与气道重塑的关系提供科学依据,为精准预防DEE引起的气道重塑提供理论依据。
英文摘要
Diesel engine exhaust (DEE) has become one of the major threats to the public health in the world, which primarily endangers the organ of airway. However, the detailed mechanism of specific toxicity to airway remains unclear. DEE is proved to penetrate the depth of lung, change the lung microenvironment and influence the colonization of lung microbiome. Lung microbiome is reported to regulate the immune response in lung, which is usually accompanied by airway remodeling. Bacteria mostly delivers its molecules to distal host cells in virtue of extracellular vesicles (EVs) to modulate the immune response of host. Our preliminary data indicate the obvious alter of parameters of airway modeling and the abundance of Bacteroidales and Clostridiales in lung. On the basis, we hypothesize that DEE exposure affects the airway remodeling through the pathway of lung microbiome-EVs-airway epithelial cells-immune response. The project will expand our awareness of the mechanism modulating airway remodeling when exposed to DEE, provide important scientific basis for explaining the relation between dysbiosis of lung microbiome and airway remodeling, and furnish theoretical guidance for precise prevention against airway remodeling induced by DEE exposure.
作为交通尾气污染的主要成分之一,柴油机尾气(DEE)对公共健康的危害,尤其是呼吸系统健康的不利影响日益受到关注。基于职业人群现场,我们前期研究发现DEE暴露会导致肺损伤和气道重塑。肺部微生物组作为维护肺部健康的重要因素,其稳态失衡易对机体健康产生负面影响。而我们对气道菌群在柴油机尾气暴露与呼吸系统健康之间相互作用的了解仍然有限。因此,我们收集了 DEE暴露和非暴露对照组工人的诱导痰。结果发现:DEE暴露组比对照组的用力肺活量(FVC)和1 s用力呼气容积(FEV1)均显著降低;气道菌群的整体特征和细菌组群落组成有明显差异;特定菌种的相对丰度在暴露者和对照组之间存在显著差异,尤其是P. nanceiensis显著减少;暴露组的气道菌群间的相互作用减弱。细菌能够分泌大量的胞外囊泡(bEVs),直径一般在20-250nm左右。细菌通常借助bEVs 与宿主细胞之间进行通讯,调节宿主的炎症反应,进而实现影响宿主健康稳态的作用。因此,我们进一步探究了DEE暴露情况下,P. nanceiensis及其bEVs对肺部是否具有保护作用以及其潜在的保护机制。我们对小鼠进行DE吸入暴露染毒,同时分别滴注P. nanceiensis和bEVs进行干预。结果发现随着DEE暴露浓度增加,肺组织炎性损伤加重,肺泡结构改变,中性粒细胞浸润增加;普氏菌属及其bEVs干预后能够减轻肺泡塌陷,同时减少肺部中性粒细胞浸润以及炎症因子和趋化因子的表达水平。通过MLE12和中性粒细胞共培养体系,我们发现bEVs干预抑制中性粒细胞炎症因子和MLE12趋化因子的表达;并且中性粒细胞的脂代谢相关基因的表达也受到抑制。我们的研究为了解DEE暴露的气道细菌群特征提供了新视角,并解析了普氏菌属及其bEVs的保护作用,为有效预防和干预DEE暴露所致的气道损伤提供理论支持。
拟杆菌和梭菌在DEE暴露致气道重塑中的作用及胞外囊泡(EVs)的调控机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:57万元
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批准年份:2020
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负责人:蒋梦会
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依托单位:
蛋白酪氨酸磷酸酶SHP1对间充质干细胞免疫调节特性的作用及其机制研究
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批准号:81702775
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2017
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负责人:蒋梦会
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依托单位:
国内基金
海外基金