水通道蛋白5对呼吸道粘膜下腺粘液分泌有重要作用。本项目采用人呼吸道粘膜下腺细胞CaLu-3培养和气液介面(ALI)培养技术,通过免疫组织化学、real-time RT-PCR、Northern 和Western bloting检测水通道蛋白5在人呼吸道粘膜上皮和CaLu-3细胞中的分布、mRNA和蛋白水平的表达。通过RNA干扰(RNAi)技术设计针对水通道蛋白5基因和粘液素AC5(MUCAC 5)基因的siRNA(small interference RNA),分别特异性抑制水通道蛋白5和MUCAC 5的表达,观察水通道蛋白5表达下调或knock down后对呼吸道粘液分泌的影响以及与MUCAC 5基因在呼吸道粘液分泌过程中的协同作用,探讨水通道蛋白5对呼吸道粘液分泌的调控机制,为临床治疗提供依据。
水通道蛋白5对呼吸道黏膜下腺的分泌有重要作用,我们首先采用免疫荧光双标法证明AQP5在人呼吸道黏膜下腺细胞系(SPC-A1)细胞膜的表达。然后够建了能在体内表达针对AQP5的短发夹状RNA(shAQP5),通过real-time PCR,FACS及Western杂交技术检测RNA干扰效应,结果表明质粒介导的短发夹RNA可有效的抑制水通道蛋白5的表达。ELISA法检测细胞裂解液及上清中MUC5AC的合成和分泌的研究表明shAQP5瞬转和稳转能分别增加其合成和分泌水平。转染组细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)在静息状态下与对照组比较无明显差异,但在毛果芸香碱激发下明显升高,说明AQP5抑制后上调SPC-A1细胞MUC5AC的合成和分泌,可能是通过激活了细胞内钙离子介导的信号通路。本研究表明水通道蛋白对呼吸道黏液的影响可能不仅局限于水性成分,其对粘蛋白也有调控作用,为今后研发新颖的抗气道黏液高分泌药物提供了思路。