HMGB1/TLR4/NF-kB信号通路在变应性鼻炎大鼠发病中的作用及糖皮质激素的影响

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背景:全球变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)患病率约为10%-40%,人数超过5亿,且约25%的AR患者常伴哮喘,我国AR患病率约4%-38%,其差异性与不同地域的环境及经济水平有关。AR症状严重干扰睡眠,导致白天嗜睡和生活质量下降。在对中、重度AR患者的调查中,与轻度AR患者相比,中、重度AR患者的焦虑、抑郁、疲劳、社交障碍和认知功能障碍明显增多。睡眠障碍延伸到患有AR儿童的父母,75%的父母报告说睡眠质量差。AR的发病机制是一个复杂的网络结构,发病机制较为复杂,由多种免疫细胞、炎性介质、信号通路参与,越来越多的证据表明HMGB1/TLR4/NF-kB信号通路参与了变应性鼻炎发病,本研究旨在为AR的治疗提供新的靶点,为研发新型药物治疗AR疾病提供理论支持。目的:研究HMGB1/TLR4/NF-kB信号通路在变应性鼻炎大鼠中的作用,及局部及全身应用糖皮质激素对HMGB1/TLR4/NF-kB信号通路及炎性因子的影响。方法:将40只wistar雄性大鼠,按照体重来编号,采用随机数字表的方法将40只大鼠随机分为4组(每组各10只):A组为正常对照组,B组为致敏组,C组为致敏曲安奈德干预组,D组为致敏地塞米松干预组,致敏阶段采用OVA、氢氧化铝给予B组、C组、D组大鼠行腹腔注射致敏,以及用OVA滴鼻来激发造模,A组的大鼠腹腔注射用生理盐水来替代,滴鼻以超纯水替代;给药阶段A组不予特殊处理,B组大鼠每只每侧鼻腔内滴入PBS50μL;C组大鼠每只每侧滴入曲安奈德3.5μg/50μL;D组大鼠0.5mg/Kg地塞米松注射液腹腔注射。HE染色在光学高倍显微镜下观察大鼠鼻黏膜组织的病理变化;ELISA法检测各组血清中IL-4、INF-γ、IL-17A、TGF-β1含量,Western blot法检测各组大鼠鼻腔黏膜组织匀浆中HMGB1、TLR4、NF-kB的蛋白表达水平。采用SPSS19.0软件进行统计分析,定量资料以`x±s表示,ELSLA、蛋白含量进行数据分析,符合正态分布的采用独立t检验。各组数据不符合正态分布的,采用非参数kruskal-wallis检验,两两比较对P值进行Holm-Bonferroni Correction校正。使用Pearson相关性分析实验结果的相关性,P<0.05为差异有统计学意义。结果:AR模型大鼠出现剧烈抓鼻、打喷嚏、流涕症状,鼻黏膜组织中炎症细胞严重浸润。(1)与A组相比,B组IL-4、IL-17A的含量明显升高(P值均<0.05),TGF-β1、INF-γ明显降低(P值均<0.05);与B组相比,C组、D组中IL-4、IL-17A、比例都有不同程度降低(P值均<0.05),TGF-β1、INF-γ都有不同程度升高(P值均<0.05),C组与D组之间IL-4、IL-17A、TGF-β1、INF-γ比例无统计学差异(P值均>0.05)。(2)与A组比,B组、C组、D组的鼻腔黏膜中HMGB1、TLR4、NF-kB蛋白表达含量明显升高,差异有统计学意义(P值均<0.05);与B组相比,C、D组HMGB1、TLR4、NF-kB蛋白表达含量均不同程度降低,差异有统计学意义(P值均<0.05);C与D组之间HMGB1、TLR4、NF-kB蛋白表达含量无统计学差异(P值均>0.05)。(3)HMGB1、TLR4、NF-kB蛋白相关性分析Pearson相关性分析HMGB1、TLR4、NF-kB蛋白相关性,均都呈显著正相关(P值均<0.001)结论:HMGB1/TLR4/NF-kB信号通路可能参与了大鼠变应性鼻炎的发病机制。局部及全身应用糖皮质激素可大大减轻大鼠变应性鼻炎的症状,其作用可能是通过抑制HMGB1/TLR4/NF-kB信号通路,进而下调促炎因子IL-4、IL-17A,同时上调抑炎因子TGF-β1、INF-γ的表达而实现的。局部或全身应用糖皮质激素均能通过HMGB1/TLR4/NF-kB信号通路对大鼠变应性鼻炎发挥治疗作用。
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