支气管壁的重构被认为是哮喘致残的主要决定因素。现已发现在支气管壁重构中,紧邻肌成纤维细胞的上皮细胞生成一些介质,它们能引起成纤维细胞募集、增生,基质生成和基质重构。转化生长因子(TGF-β)可能在介导这些功能方面起重要作用。γ-干扰素(IFN-γ)是Th1淋巴细胞及自然杀伤细胞产生的主要巨噬细胞活性因子,许多证据提示IFN-γ的降低可改变哮喘的气道重构。尽管在肿瘤细胞中观察到IFN-γ通过活化Stat 1抑制TGF-β信号传导,但在人类肺细胞中IFN-γ如何调控TGF-β及其信号传导仍有待确定。本课题通过阐明IFN-γ抑制人类气道上皮细胞生成TGF-β机制,以及确定IFN-γ是否调控人类气道间质/平滑肌细胞和肺成纤维细胞的TGF-β生成,并确定IFN-γ对胶原合成的作用,用以验证假说IFN-γ通过改变TGF-β介导的信号传导来调节由气道上皮细胞和间质细胞的TGF-β生成。
在哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)支气管壁重构中,气道上皮和间质细胞的相互作用至关重要。在介导这一相互作用中,TGF-β具有重要影响。尽管在肿瘤细胞中观察到IFN-γ通过活化Stat 1抑制TGF-β信号传导,但在人类肺细胞中IFN-γ如何调控TGF-β及其信号传导仍有待确定。本研究是为了探讨这一假说IFN-γ通过改变TGF-β信号传导来调节人类气道上皮和间质细胞的TGF-β生成。通过阐明IFN-γ抑制人类气道上皮细胞生成TGF-β机制,是否调控人气道间质细胞TGF-β和胶原合成加以验证。研究发现IFN-γ通过诱导Smad 7改变TGF-β信号传导,并改变TGF-β受体表达而抑制气道上皮细胞TGF-β生成。同时发现IFN-γ调控人气道上皮与气道间质细胞TGF-β生成、胶原与细胞外基质合成存在显著的细胞差异,揭示气道上皮细胞和间质细胞相关基因调节的多样性。这种差异和多样性可能源于不同细胞对TGF-β信号传导基因调节或IFN-γ受体表达的差异,对气道及肺重构纤维化调控的分子机制和基因生物治疗提供了重要依据。所完成的Smad7基因检测发明专利将有助于对哮喘和COPD气道重构的早期诊治。