DEHP促进巨噬细胞M2极化加重过敏性哮喘的机制研究

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背景:过敏性哮喘目前仍然是公共卫生和医学上一个重大的全球性问题。屋尘螨(HDM)是世界上大部分地区过敏性气道疾病相关的最常见过敏原之一。近二十年来,工业化和城市化所产生的环境污染不断加剧,环境污染物中的多环芳香烃(PAHs)、邻苯二甲酸酯(PAEs)等可能是造成哮喘及其他过敏性疾病高发与病情恶化的原因。但是,环境污染物与哮喘发病的因果关系尚未建立,其作用机制不甚清楚。邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)作为最常见的邻苯二甲酸酯之一,在世界范围内广泛存在。DEHP往往被用于聚氯乙烯(PVC)中的增塑剂,因其不与PVC化学结合,会浸出并迁移到室内空气、大气和饮用水中,而食品包装中使用的DEHP也会存在于食品中。经食物和水摄入是人体暴露于DEHP的主要途径,其次可能是呼吸吸入和经由皮肤摄入。DEHP在生物体内极易代谢成邻苯二甲酸单乙基己基酯(MEHP)从而发挥毒性作用。流行病学研究表明DEHP暴露与过敏性哮喘之间存在明显的正相关关系,特别是对于过敏性哮喘患儿。过敏性哮喘的特征不仅在于Th1/Th2失衡,还包括巨噬细胞在内的各种免疫细胞的失调。尽管尚未完全了解M2型巨噬细胞的作用,但已知它们会促进Th2免疫反应。有研究报道哮喘患者中M2型巨噬细胞数量与哮喘症状严重程度相关,并促进过敏性哮喘中的Th2炎症反应。目的:通过小鼠模型模拟人类长期低剂量暴露于DEHP,探讨DEHP是否经由PPARγ信号通路影响肺巨噬细胞M2极化进而加重Th2过敏反应,并试图探究MEHP对巨噬细胞产生影响的机制。方法:(1)建立DEHP暴露小鼠过敏性哮喘模型,检测过敏性哮喘相关指标,如小鼠气道高反应、肺泡灌洗液细胞因子和细胞组成、血清HDM特异性IgE指标、肺组织切片、脾细胞Tregs和肺组织氧化应激等相关指标;(2)建立DEHP暴露小鼠过敏性哮喘模型,观察小鼠肺部M2型巨噬细胞数量和比例变化,检测小鼠肺组织转录因子PPARγ和M2型巨噬细胞标记物Arg1表达水平变化;(3)细胞实验观察DEHP代谢产物MEHP对骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)M1/M2极化的影响;(4)抑制或沉默PPARγ基因表达,观察Arg1表达是否依赖于PPARγ;(5)染色质免疫共沉淀实验(CHIP)验证PPARγ对M2型巨噬细胞标记物Arg1、Fizz1、Ym1启动子的结合;(6)MEHP刺激M2型巨噬细胞后与CD4+T细胞共培养,观察Th1/Th2细胞比例变化。结果:(1)DEHP暴露显著加重HDM诱导的小鼠过敏性哮喘,包括引起气道高反应和肺组织损伤加重、血清IgE水平升高、肺泡灌洗液嗜酸性粒细胞增多以及IL4、IL5、IL13炎性因子水平升高;(2)DEHP暴露导致小鼠肺部M2型巨噬细胞比例和数量增多,肺组织PPARγ和Arg1水平升高;(3)MEHP有助于BMDMs极化为M2型巨噬细胞并且依赖于PPARγ活化;(4)MEHP可上调转录因子PPARγ表达,PPARγ结合Arg1、Fizz1、Ym1基因启动子增加相应基因表达从而促使巨噬细胞M2极化;(4)MEHP刺激M2型巨噬细胞后与CD4+T细胞共培养,CD4+IL4+细胞比例明显上升,MEHP有助于巨噬细胞M2极化,并以上调Th2细胞比例的方式加重过敏性哮喘。
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