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背景和目的:支气管哮喘(简称哮喘)是以气道慢性炎症、气道高反应性及气道重塑为主要特征的一种疾病。气道上皮细胞是肺部抵御外界环境的第一道屏障,哮喘病人气道上皮细胞屏障功能明显受损。气道上皮细胞屏障破坏是导致慢性气道炎症、气道高反应性的重要机制之一。脂肪酸结合蛋白4(Fatty Acid Binding Protein 4,FABP4)是脂肪酸结合蛋白家族的主要成员之一,既可以调节细胞内脂肪酸代谢,也参与调控炎症反应。然而,FABP4对哮喘气道上皮屏障功能及气道炎症的影响及作用机制尚不清楚。方法:1.体内实验,构建屋尘螨(HDM)诱导的哮喘模型,给予FABP4抑制剂BMS灌胃,观察哮喘小鼠气道反应性、气道炎症情况和气道上皮细胞粘附连接蛋白E-cadherin表达。2.体外实验,建立HDM刺激的气道上皮细胞16-HBE细胞模型,分别给予hrFABP4、siFABP4、FABP4 抑制剂BMS、Foxml 抑制剂RCM-1和ROS抑制剂NAC等处理,ELISA检测培养基上清中IL-4、IL-5和IL-13水平,电阻仪检测细胞跨膜电阻(Transepithelial electrical resistance,TER),右旋糖酐-FITC检测细胞通透率,免疫荧光检测E-cadherin表达分布,DCF-DA染色观察ROS水平。结果:1.抑制FABP4显著减轻哮喘小鼠气道炎症和E-cadherin的破坏。相较于HDM诱导的哮喘组,口服FABP4抑制剂BMS后,哮喘小鼠气道高反应性、血清总IgE、肺泡灌洗液中Th2炎症因子(IL-4、IL-5和IL-13)、巨噬细胞计数、中性粒细胞计数和嗜酸粒细胞计数均显著下降(P<0.05);肺组织HE染色,可见气道周围炎症反应也显著减轻(P<0.05);免疫组化见E-cadherin表达分布破坏也明显减轻。2.HDM通过促进FABP4表达诱导的气道上皮细胞炎症反应和屏障破坏。16-HBE细胞模型中,随着HDM刺激浓度的增加,FABP4表达逐渐增加(P<0.05),敲低FABP4表达,可以显著减少HDM诱导释放Th2炎症因子(IL-4、IL-5和IL-13)、降低TER、增加细胞通透率、减少E-cadherin的分布破坏(P<0.05)。3.HDM和FABP4通过Foxm1诱导气道上皮细胞炎症反应和细胞屏障功能破坏。哮喘小鼠气道上皮细胞和肺组织中Foxm1表达较对照组显著增加(P<0.05),BMS干预组Foxm1表达显著降低(P<0.05)。HDM或hrFABP4刺激的16-HBE细胞中,Foxm1表达较对照组显著增加(P<0.05);BMS预处理或者FABP4低表达的16-HBE细胞中,HDM诱导的Foxm1表达被显著抑制(P<0.05)。同时,使用Foxm1抑制剂RCM-1预处理的16-HBE细胞,HDM或hrFABP4诱导的Foxm1表达、Th2炎症因子(IL-4、IL-5和IL-13)释放、TER降低、细胞通透率增加和E-cadherin的分布破坏均被显著抑制(P<0.05)。4.HDM通过FABP4/ROS诱导气道上皮细胞表达Foxm1。过氧化氢(H2O2)组16-HBE细胞中Foxm1表达较对照组显著增加(P<0.05)。HDM或hrFABP4刺激的16-HBE细胞中,ROS水平显著提高(P<0.05);而用BMS或NAC预处理或FABP4低表达的16-HBE细胞中,HDM或hrFABP4诱导的ROS被显著抑制(P<0.05)。用NAC抑制ROS后,HDM或hrFABP4诱导16-HBE细胞中Foxm1高表达、Th2炎症因子(IL-4、IL-5和IL-13)释放、TER降低、细胞通透率增加和E-cadherin的分布破坏均被显著抑制(P<0.05)。结论:FABP4参与了哮喘小鼠气道炎症过程和气道上皮细胞屏障功能破坏,其机制可能与ROS/Foxm1途径活化有关。