NGF调控变应性鼻炎发生发展的神经—内分泌机制研究

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背景:变应性鼻炎是属于上呼吸道的一种炎症性疾病,本质上表现为气道炎症。大量研究显示变应性鼻炎多发生在支气管哮喘之前,表示变应性鼻炎可能进一步发展为支气管哮喘。尽管上述临床现象已为人熟知,但变应性鼻炎的发生和发展过程,其如何演变为支气管哮喘,变应性鼻炎与支气管哮喘之间的联系机制如何,目前尚不十分明确。NGF是一种能诱导神经细胞定向生长并促进神经细胞分化的多肽分子,在神经细胞的发育、分化过程中发挥着重要作用。研究显示NGF参与变应性鼻炎的发病,变应性鼻炎大鼠模型鼻腔灌洗液中NGF显著升高,而经鼻腔滴入抗NGF抗体能有效缓解大鼠鼻腔局部症状,减轻鼻黏膜病理性改变,同样,患者鼻粘膜组织与血清中NGF的表达亦有类似改变。以上说明NGF可能参与变应性鼻炎气道炎症和气道高反应的病理生理过程。本研究拟在近年来我们对支气管哮喘与肾上腺髓质嗜铬细胞的相关研究取得的工作基础上,以NGF调控哮喘嗜铬细胞冗余性为切入点,从嗜铬细胞发育、分化规律及其表型和功能转变入手,提出变应性鼻炎在NGF调控作用下的发生与发展的可能发生机制:变应性鼻炎患者体内NGF持续作用于不同分化阶段的嗜铬细胞可能逐渐降低其冗余性阈值,为最终突破糖皮质激素的抗冗余性效应,转化为交感神经元(倾向)做好铺垫,最终由内分泌表型向神经元表型转化,进而引起血中肾上腺素分泌减少,难以达到舒张气道的浓度而促使变应性鼻炎发展为哮喘。该假说不仅补充和丰富了“一个气道,一种疾病”的神经-内分泌发病机制学说,还可能为变应性鼻炎和哮喘的早期预防和治疗提供全新的思路。目的:探讨NGF诱导的神经源性炎症在变应性鼻炎(AR)发病中的作用及机制。方法:1.以OVA制剂鼻内激发建立变应性鼻炎小鼠动物模型,进行模型鉴定。2.分别予NGF、NGF高亲和力受体阻滞剂K252a干预变应性鼻炎小鼠动物模型。3.ELISA检测各组小鼠血清NGF、去甲肾上腺素(NA)、肾上腺素(AD)浓度等肾上腺内分泌功能的变化。4.电镜和光镜观察各组小鼠嗜铬细胞组织结构变化以及超微结构变化。5.免疫荧光法检测各组小鼠嗜铬细胞苯基乙醇胺-N-甲基转移酶(PNMT)特异性酶表达变化。6.免疫印迹法分别在蛋白表达和转录水平检测嗜铬细胞神经突触相关蛋白突触囊泡素(SYN)的m RNA和蛋白的表达水平。结果:1.HE染色结果表明对照组小鼠鼻粘膜组织无炎症细胞浸润,而AR小鼠鼻粘膜可见明显的嗜酸粒细胞等炎症细胞浸润,肾上腺髓质嗜铬细胞出现不同程度的空泡变性样改变,NGF组小鼠肾上腺髓质细胞也可见明显空泡变性样改变,细胞水肿,而K252a组小鼠肾上腺髓质细胞空泡样变明显减轻,细胞水肿也不明显。2.免疫组化结果显示,变应性鼻炎小鼠模型肺组织中NGF表达明显增强,肾上腺髓质嗜铬细胞中NGF表达增强。3.酶联免疫吸附法(ELISA)检测各组小鼠血清中肾上腺素、去甲肾上腺素等表达变化,与对照组相比,模型组和NGF组小鼠血清中肾上腺素浓度均降低(P<0.05),与模型组相比,K252a组血清中肾上腺素浓度升高(P<0.05)。各组小鼠血清中去甲肾上腺素浓度经处理后无明显变化,差异均无统计学意义(P>0.05)。4.电镜结果显示对照组皮质与髓质细胞排列规则,髓质细胞胞体较大,线粒体结构清晰,嗜铬颗粒分布均匀,核圆,核膜光滑清晰。AR模型组可见髓质嗜铬细胞核膜皱缩,分泌颗粒分布疏松,同时细胞内容物崩解,呈现凋亡改变。NGF干预组髓质嗜铬细胞胞浆肿胀,线粒体水肿,同时有突起伸出。K252a干预组髓质嗜铬细胞间隙增宽,但线粒体肿胀程度减轻,病变程度减轻。5.免疫荧光结果表明,与对照组相比,PNMT在模型组和NGF组中表达明显下调,而K252a处理后能够促进模型组中PNMT的表达。6.Western blot检测SYN在AR动物模型中的m RNA和蛋白的相对表达水平,结果表明与对照组相比,AR动物模型中SYN的m RNA和蛋白水平在模型组中显著高表达;与模型组相比,NGF干预后模型中SYN的m RNA和蛋白表达显著上调;但与模型组和模型组+NGF组相比,K252a干预后能显著抑制模型组中SYN的表达水平。表明SYN参与了AR的疾病进展,并且NGF能够上调AR模型中SYN的表达,而K252a能够抑制NGF的作用,显著抑制SYN的表达。结论:NGF诱导的神经源性炎症参与变应性鼻炎的发生和发展,其机制可能通过调控肾上腺髓质细胞表型和功能转化有关。
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