cAMP直接激活的交换蛋白（Epac）对哮喘小鼠气道炎症和气道重塑具有保护作用（Respir Res）
2020/03/02
摘要
背景:β2受体激动剂通过增加细胞内cAMP的产生诱导气道平滑肌舒张。蛋白激酶A(PKA)是cAMP的传统下游信号通路。CAMP直接激活的交换蛋白(EPAC)是近年来发现的另一个重要的cAMP信号分子。EPAC在哮喘气道炎症和气道重塑中的作用尚不清楚。
方法:我们首先建立了卵清蛋白致敏和激发的急、慢性哮喘小鼠模型，探讨EPAC的表达。用EPAC选择性cAMP类似物8-PCPT-2‘-O-Me-cAMP(8pCPT)和EPAC抑制剂ESI-09治疗后，分别观察急性哮喘小鼠的气道炎症反应和气道高反应性，以及慢性哮喘小鼠的气道重塑。采用CCK-8测定和Annexin-V染色法检测8pCPT和ESI-09对体外培养的小鼠气道平滑肌细胞(ASMC)增殖和凋亡的影响。最后，采用共聚焦钙荧光检测法检测8pCPT和ESI-09对ASMCs钙池操纵的钙离子内流(SOCE)的影响。
结果:我们发现，在急、慢性哮喘模型小鼠肺组织中，EPAC的两个亚型Epac1和Epac2的mRNA和蛋白表达均低于对照组。在急性哮喘小鼠模型中，8pCPT可明显减轻气道炎症细胞浸润、Th2细胞因子分泌和气道高反应性，而ESI-09则可加重气道炎症细胞浸润、Th2细胞因子分泌和气道高反应性。在慢性哮喘小鼠模型中，8pCPT可降低气道炎症细胞浸润和胶原沉积、气道平滑肌细胞增殖等气道重塑指标，而ESI-09则增加气道炎症和气道重塑。在体外培养的小鼠ASMCs中，8pCPT呈剂量依赖性抑制，而ESI-09则促进ASMCs增殖。有趣的是，8pCPT促进ASMCs凋亡，而ESI-09对ASMCs凋亡无影响。最后，共聚焦Ca2+荧光检测发现，，8pCPT在100 μM抑制ASMC的SOCE，而，ESI-09 在10 μM和100 μM促进ASMC的SOCE。此外，钙池操纵的钙通道阻滞剂SKF-96365可抑制 ESI-09 对ASMC增殖的促进作用。
结论:我们的研究表明EPAC对哮喘气道炎症和气道重塑有保护作用，EPAC通过部分抑制SOCE而减少ASMCs增殖。
文献来源：Exchange protein directly activated by cAMP (Epac) protects against airway inflammation and airway remodeling in asthmatic mice. Chen YF et al, Respir Res. 2019 Dec 18
背景:β2受体激动剂通过增加细胞内cAMP的产生诱导气道平滑肌舒张。蛋白激酶A(PKA)是cAMP的传统下游信号通路。CAMP直接激活的交换蛋白(EPAC)是近年来发现的另一个重要的cAMP信号分子。EPAC在哮喘气道炎症和气道重塑中的作用尚不清楚。
方法:我们首先建立了卵清蛋白致敏和激发的急、慢性哮喘小鼠模型，探讨EPAC的表达。用EPAC选择性cAMP类似物8-PCPT-2‘-O-Me-cAMP(8pCPT)和EPAC抑制剂ESI-09治疗后，分别观察急性哮喘小鼠的气道炎症反应和气道高反应性，以及慢性哮喘小鼠的气道重塑。采用CCK-8测定和Annexin-V染色法检测8pCPT和ESI-09对体外培养的小鼠气道平滑肌细胞(ASMC)增殖和凋亡的影响。最后，采用共聚焦钙荧光检测法检测8pCPT和ESI-09对ASMCs钙池操纵的钙离子内流(SOCE)的影响。
结果:我们发现，在急、慢性哮喘模型小鼠肺组织中，EPAC的两个亚型Epac1和Epac2的mRNA和蛋白表达均低于对照组。在急性哮喘小鼠模型中，8pCPT可明显减轻气道炎症细胞浸润、Th2细胞因子分泌和气道高反应性，而ESI-09则可加重气道炎症细胞浸润、Th2细胞因子分泌和气道高反应性。在慢性哮喘小鼠模型中，8pCPT可降低气道炎症细胞浸润和胶原沉积、气道平滑肌细胞增殖等气道重塑指标，而ESI-09则增加气道炎症和气道重塑。在体外培养的小鼠ASMCs中，8pCPT呈剂量依赖性抑制，而ESI-09则促进ASMCs增殖。有趣的是，8pCPT促进ASMCs凋亡，而ESI-09对ASMCs凋亡无影响。最后，共聚焦Ca2+荧光检测发现，，8pCPT在100 μM抑制ASMC的SOCE，而，ESI-09 在10 μM和100 μM促进ASMC的SOCE。此外，钙池操纵的钙通道阻滞剂SKF-96365可抑制 ESI-09 对ASMC增殖的促进作用。
结论:我们的研究表明EPAC对哮喘气道炎症和气道重塑有保护作用，EPAC通过部分抑制SOCE而减少ASMCs增殖。
文献来源：Exchange protein directly activated by cAMP (Epac) protects against airway inflammation and airway remodeling in asthmatic mice. Chen YF et al, Respir Res. 2019 Dec 18
（中国医科大学附属一院 苏新明）
上一篇：
VEGF上调人原代支气管上皮细胞MUC5AC的表达：影响哮喘
下一篇：
支气管热成技术通过阻止成纤维细胞中上皮衍生的热休克蛋白60分泌和蛋白精氨酸甲基转移酶1减少气道重塑
