本项目以哮喘患者为研究对象,从哮喘IL-13基因突变入手,根据哮喘患者致敏T淋巴细胞所产生的IL-13可以不依赖于IL-4Rα而独立诱导呼吸道高反应性、嗜酸粒细胞聚集、趋化因子的产生等哮喘症状为理论基础,利用DNA测序仪和毛细管电泳分子信标技术,对IL-13基因突变位点进行检测研究,采用双向电泳、免疫共沉淀、酵母双杂交等功能性蛋白质分析方法,对由于哮喘患者IL-13基因突变而引的与其结合受体的改变及其由此产生的IL-13介导的信号转导途径的改变进行研究;并利用反向酵母双杂交技术筛选能够破坏IL-13与其受体相互作用的药物或肽配体;建立哮喘呼吸道高反应动物模型,利用所筛选的药物或肽受体进行实验性治疗,从而证明由于IL-13基因突变所产生的信号转导途径的改变在哮喘发病中的重要作用,进一步揭示哮喘的发病机制,为哮喘的防治打下理论基础。
本研究证明了哮喘患儿45%存在IL-13 2044A/G基因突变,且与家族遗传密切相关。同时证明了变异型IL-13更易导致STAT6磷酸化,易导致气道高反应和炎性因子分泌,这些都证明了变异型IL-13更易导致哮喘的发生。为了进一步证明变异型IL-13信号转导途径是否与正常IL-13有所差别,我们分别利用正常IL-13和变异型IL-13为诱饵,利用酵母双杂交技术在上呼吸道平滑肌细胞cDNA文库中筛选与之作用的蛋白,结果发现了两个未见报道的能够与IL-13相互作用的蛋白——转膜蛋白49、硫酸酯酶修饰因子2;变异型IL-13不能与硫酸酯酶修饰因子2相互作用。由于此两种蛋白均为细胞内蛋白,说明IL-13可能在呼吸道平滑肌细胞内起重要作用。我们将IL-13与变异型IL-13转染入上呼吸道平滑肌细胞,发现转染变异型IL-13的细胞能够导致STAT6磷酸化,所以表明以往研究发现变异型IL-13导致STAT6磷酸化可以不依赖IL-4Rα可能是细胞内IL-13作用的结果。这与我们立题时设想得到的结果有一定出入,没有得到我们预期的膜受体蛋白。但此结果为IL-13与哮喘的关系研究提出了新的思路。