气道重塑和气道高反应性是哮喘严重程度的主要驱动因素。气道重塑是一种结构改变,涉及气道平滑肌细胞从静止状态到增殖和分泌表型的去分化。在这里,作者展示了哮喘小鼠ASM中内质网钙离子感应器基质相互作用分子1(STIM1)的上调。STIM1是支持气道REM的代谢和转录重编程所必需的。
气道重塑和气道高反应性是哮喘严重程度的主要驱动因素。气道重塑是一种结构改变,涉及气道平滑肌细胞从静止状态到增殖和分泌表型的去分化。在这里,作者展示了哮喘小鼠ASM中内质网钙离子感应器基质相互作用分子1(STIM1)的上调。STIM1是支持气道REM的代谢和转录重编程所必需的。
已明确证实,AR,特别是ASM质量的增加是哮喘的病理特征,有助于疾病的严重程度。在ASM重塑过程中,ASM细胞经历了从静止表型到合成表型的表型转换。这种表型转换的分子机制在很大程度上仍不清楚。有证据表明,ASM细胞重塑与表面受体、离子通道和Ca2+信号通路的分子重编程之间存在重要关联。
具体来说,STIM1是大多数细胞类型中SOCE的关键组成部分,在慢性高血压和再狭窄等疾病中血管平滑肌重塑中是必需的。作者先前已经证明STIM1蛋白是ASM细胞增殖和迁移所必需的,并且从卵白蛋白激发的哮喘小鼠分离的ASM细胞中STIM1的表达增加。其他研究表明,SOCE、3,5-双(三氟甲基)吡唑和RP3128的药理抑制剂可减轻哮喘啮齿动物模型的气道炎症和AHR。
然而,ASM STIM1在AR、AHR和哮喘中的具体作用仍不清楚。尽管这些SOCE抑制剂的特异性值得怀疑,但作者的工作表明,通过STIM1缺失在ASM特异性抑制SOCE足以减轻哮喘患者的AR和AHR。
在这里,作者证明了ASM STIM1蛋白在慢性HDM激发的哮喘小鼠中的表达增加,并且STIM1是AR所必需的,通过激活NFAT4。作者发现,HDM攻击的STIM1smKO小鼠的气道纤维化较少,IL-6的分泌减少,IL-6是一种已知的诱导气道纤维化的细胞因子。由于气道纤维化的机制尚不明确,ASM细胞已成为重要的免疫调节细胞,能够分泌细胞因子和细胞外基质。
IL-6也是由激活的气道上皮细胞分泌的,已被证明可以刺激平滑肌细胞的增殖和迁移。已证实HDM可诱导SOCE介导的气道上皮细胞产生IL-6。因此,气道细胞中HDM和激动剂介导的STIM1介导的SOCE以及随后的IL-6分泌可能形成维持AR的正反馈环路。
作者的转录图谱实验的一个显著发现是,哮喘相关基因ORMDL3在作者的STIM1KD HASMCs中下调,而肌肉收缩通路正向丰富,这表明合成的HASMCs中的STIM1KD诱导细胞分化回到健康气道的静止/收缩表型。虽然需要进一步研究才能了解相关的分子机制,但STIM1依赖的信号转导可能在ASM重构的去分化过程中起到分子检查点的作用。
综上所述,ASM STIM1在哮喘中表达上调,通过SOCE介导受体诱导的Ca2+信号,激活ASM、NF AT4中的Ca2+振荡,以及下游的促重塑转录程序,对AR和AHR都是至关重要的。作者认为干扰STIM1功能和阻断SOCE的药物可能有效地减轻哮喘患者的AHR和AR。由于STIM1和SOCE对免疫细胞和上皮细胞功能也至关重要,而这些细胞类型是哮喘气道炎症的关键组成部分,因此STIM1和SOCE可能是理想的靶点哮喘治疗。
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