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研究背景:慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)是一种病因不明的以嗜酸性粒细胞炎症反应和Th2型细胞因子为特征的炎症性疾病。其发病机理尚不清楚,微生物刺激引起的Th2细胞因子为主的炎症反应可能是慢性鼻窦炎伴鼻息肉的发病基础,但无特定病原体或外源性刺激与慢性鼻窦炎伴鼻息肉的发生发展直接相关。目前认为宿主异常的免疫反应是炎症长期持续的基础。Th2型细胞因子的过表达在嗜酸性粒细胞性气道炎症中起重要的作用。其激活途径可能是与IL-33结合IL-1家族细胞因子IL-1蛋白受体有关。当外源性刺激如:机械损伤、病毒感染、吸烟、空气源性过敏原等导致上皮细胞损伤和坏死时,上皮细胞会释放IL-33,但是,IL-33在体内的生物学活性与其长度有关,并且可以通过裂解凋亡细胞分泌的caspase-1来降低和灭活IL-33的生物学活性,因此,凋亡细胞能灭活IL-33和防止2型免疫反应的发展。建立动物模型,对于生物体内基因水平及蛋白功能的研究都比较重要。在本研究中,我们采用CRSwNP小鼠模型来研究IL-33在CRSwNP发生发展中的作用。研究目的:1.探讨慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者鼻息肉组织中炎症因子的表达。2.研究IL-33在慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠组织中的表达及对炎症因子水平的影响。3.阐明IL-33在慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠组织中通过调控NF-κB信号通路促进炎症因子表达。研究方法:一.慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者鼻息肉组织中炎症因子的表达1.选择2016年4月~2016年8月在哈尔滨医科大学附属第一医院耳鼻咽喉科住院的35例CRSwNP患者和同期上颌窦囊肿患者10例,并分为鼻窦炎伴鼻息肉组和对照组。两组患者既往均无过敏性疾病,同时在4周前均未使用过抗生素;2.采用qRT-PCR和Western blot检测两组人员组织中IL-4、IL-5、IL-13、IL-22、IL-33、CCL-11和CCL-24的表达量;二.IL-33在慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠组织中的表达及对炎症因子水平的影响1.采用qRT-PCR检测IL-33 mRNA在慢性鼻窦炎伴鼻息肉模型小鼠组织中的表达量;2.采用Western blot检测IL-33蛋白在慢性鼻窦炎伴鼻息肉模型小鼠组织中的表达量;3.采用ELISA检测IL-33阻断后慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠血液中IgE的表达水平;4.采用qRT-PCR检测IL-33阻断后慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠组织中IL-4、IL-5、IL-13、IL-22、CCL-11和CCL-24的表达水平。三.IL-33在慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠中通过调控NF-κB信号通路促进炎症因子表达1.采用qRT-PCR检测IL-33阻断后慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠组织中NF-κB、MyD88和TLR7 mRNA的表达水平;2.采用Western blot检测IL-33阻断后慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠组织中NF-κB、MyD88和TLR7蛋白的表达水平。研究结果:1.慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者鼻息肉组织中多种炎症因子高表达在慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者中IL-4、IL-5、IL-13、IL-22、IL-33、CCL-11和CCL-24 mRNA的表达量明显高于对照组,两组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。进一步采用Western blot检测Th2细胞因子的表达水平,结果显示在慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者中IL-4、IL-5、IL-13、IL-22、IL-33、CCL-11和CCL-24mRNA的表达量明显高于对照组,两组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。2.IL-33在慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠组织中高表达并促进多种炎症因子释放通过HE染色显示慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠模型中表现出明显炎症反应,随机选取5个高倍视野,可以发现多种炎症细胞,例如嗜酸性粒细胞。同时采用ELISA分析小鼠血液中s IgE在对照组,慢性鼻窦炎伴鼻息肉组和IL-33阻断组中的表达量,结果显示在对照组中sIgE的表达水平明显低于慢性鼻窦炎伴鼻息肉组(P<0.05),与慢性鼻窦炎伴鼻息肉组相比,IL-33阻断组明显抑制了sIgE的表达(P<0.05)。这一结果提示慢性鼻窦炎伴鼻息肉模型建立成功。为进一步分析IL-33阻断后的影响,在慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠模型建立12周后检测对照组,慢性鼻窦炎伴鼻息肉组和IL-33阻断组小鼠鼻粘膜组织中IL-33 mRNA和蛋白的表达水平。在慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠模型构建12周后,IL-33的表达水平明显升高(P<0.05)。与慢性鼻窦炎伴鼻息肉组相比,对照组和IL-33阻断组鼻粘膜组织中IL-33 m RNA和蛋白的表达水平明显降低(P<0.05),同时IL-33阻断后能够明显抑制Th2细胞的数量(P<0.05)。为探讨IL-33对Th2炎症因子释放的影响,采用qRT-PCR检测对照组,慢性鼻窦炎伴鼻息肉组和IL-33阻断组小鼠鼻粘膜组织中IL-4、IL-5、IL-13、IL-22、CCL-11和CCL-24 mRNA的表达水平。结果显示,与对照组相比,在建模12周后,慢性鼻窦炎伴鼻息肉组中明显上调IL-4、IL-5、IL-13、IL-22、CCL-11和CCL-24 mRNA的表达水平(P<0.05),而IL-33阻断组能够明显反转这一趋势(P<0.05)。3.IL-33在慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠组织中通过调控NF-κB信号通路促进炎症因子表达为进一步分析慢性鼻窦炎伴鼻息肉小鼠中参与了前炎症细胞因子的炎症相关因子的调控,采用qRT-PCR检测对照组,慢性鼻窦炎伴鼻息肉组和IL-33阻断组中NF-κB、MyD88和TLR7 mRNA的表达,结果显示在慢性鼻窦炎伴鼻息肉组中NF-κB、MyD88和TLR7 mRNA的表达水平明显高于对照组(P<0.05),然而在阻断IL-33后,NF-κB、MyD88和TLR7 mRNA的表达水平在IL-33阻断组中明显低于慢性鼻窦炎伴鼻息肉组(P<0.05)。为进一步确定其对NF-κB、MyD88和TLR7蛋白表达的影响,采用Western blot检测其表达水平。同qRT-PCR结果相近,慢性鼻窦炎伴鼻息肉组中NF-κB、MyD88和TLR7蛋白的表达水平明显升高(P<0.05),然而在阻断IL-33后,NF-κB、MyD88和TLR7蛋白的表达水平在IL-33阻断组中明显低于慢性鼻窦炎伴鼻息肉组(P<0.05)。结论:IL-33在慢性鼻窦炎伴鼻息肉中存在明显高表达,并通过NF-κB信号通路参与多种Th2细胞因子的释放。因此IL-33可能成为慢性鼻窦炎伴鼻息肉的一个药物治疗靶点。