核因子κB的差异性表达介导了肺肿瘤坏死因子α表达增加并参与病毒诱导的哮喘发病

2009/05/22

    长期气道慢性炎症与呼吸道病原体(呼吸道合胞病毒和鼻病毒)感染有关。为更好的了解其病理生理过程,我们利用病毒在啮齿动物中诱导慢性气道炎症。Brown Norway (BN)大鼠在仙台病毒(副流感病毒1型)感染后出现哮喘样临床症状,而Fischer 344 (F344)大鼠则完全恢复。我们的前期研究发现,与F344大鼠相比,感染后BN大鼠的肿瘤坏死因子α(TNF-α)表达显著升高,这种高表达与病毒诱导的气道异常部分相关。为研究TNF-α表达增加的可能机制,我们对核因子κB(NF-κB)进行了检测,NF-κB 是TNF-α基因转录的一个重要调节因子。凝胶迁移或电泳迁移率检测(EMSAs)显示,正常F344大鼠肺内主要表达NF-κB 的p65亚单位,病毒感染能暂时性增加p50亚单位的表达。相反,正常BN大鼠肺内p50亚单位表达较高。感染后的BN大鼠p50亚单位表达较感染后的F344大鼠显著增加。此外,感染的BN大鼠在地塞米松治疗(给予的剂量采用临床上用于预防病毒导致的呼吸道异常所使用的剂量)后出现p65亚单位表达增加,而TNF-α mRNA表达下降。同时,直接抑制受感染的BN大鼠TNF-α表达后,肺内p65亚单位表达增加,F344大鼠未观察到上述现象。
    总之,这些结果显示,NF-κB亚单位的差异性表达在病毒感染后的慢性呼吸道异常中具有重要作用。 


                                                         (林江涛 审校) 
                    Uhl EW, et al. Viral Immunol. 2009 Apr;22(2):79-89


Differential expression of nuclear factor-kappaB mediates increased pulmonary expression of tumor necrosis factor-alpha and virus-induced asthma.

Infections with respiratory pathogens such as respiratory syncytial virus and rhinovirus have been associated with the development of long-term chronic airway disease. To better understand the events responsible for this clinical outcome, a rodent model of virus-induced chronic airway disease has been characterized. Upon infection with Sendai virus (parainfluenza virus type-1), Brown Norway (BN) rats develop an asthma-like clinical syndrome, while Fischer 344 (F344) rats fully recover. Our previous studies demonstrated that after infection, tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) expression is substantially higher in BN rats compared to F344 rats, and this may at least partially mediate the virus-induced airway abnormalities. To investigate the underlying mechanism(s) for the increased TNF-alpha expression, the role of nuclear factor-kappaB (NF-kappaB), an important regulator of TNF-alpha gene transcription, was examined. Supershift electrophoretic mobility shift assays (EMSAs) indicate that normal F344 rats predominantly express the p65 subunit of NF-kappaB in the lungs, and virus infection temporarily increases expression of the p50 subunit. In contrast, normal BN rats have higher expression of the p50 subunit in the pulmonary tract. Upon infection, p50-subunit expression in BN rats increases to levels higher than those observed in virus-infected F344 rats. Interestingly, treatment of infected BN rats with dexamethasone at doses known to prevent virus-induced airway abnormalities increases pulmonary expression of the p65 subunit, and decreases TNF-alpha mRNA levels in the lungs. Furthermore, direct inhibition of TNF-alpha also increases pulmonary expression of p65 in virus-infected BN, but not F344, rats. Taken together, these results suggest that differential expression of NF-kappaB subunits may play an important role in the development of post-viral chronic airway abnormalities.

6: Uhl EW, et al. Viral Immunol. 2009 Apr;22(2):79-89


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