苯環喹溴銨對組胺誘導的人鼻黏膜上皮細胞表達MUC5AC 的影響

楊敏，黃江菊，龍銳，李娟，駱文龍

（1.重慶醫科大學附屬第二醫院耳鼻咽喉頭頸外科，重慶；2.重慶醫科大學附屬第一醫院，重慶）

0 引言

鼻黏膜分泌亢進是鼻腔炎癥性疾病如急慢性鼻炎、鼻竇炎、過敏性鼻炎的主要特點之一。黏蛋白是一類高度糖基化的大分子蛋白，主要分為分泌型和膜結合型。MUC5AC 是人類氣道上皮細胞中重要的分泌型黏蛋白，是氣道黏液的主要成分之一。本課題組前期研究表明，MUC5AC 在體外培養的人鼻黏膜上皮細胞炎癥模型中表達明顯升高[1]。苯環喹溴銨是一種M3 受體阻斷劑，這種選擇性抗膽堿藥能夠很好的抑制氣道炎癥[2,3]。本課題組成員前期已做了研究，證實BCQB 對大鼠變應性鼻炎模型MUC5AC 具有很好的抑制作用[4]，本實驗目的在于從人類細胞水平探討BCQB對黏蛋白MUC5AC 表達的影響，從而為鼻腔炎癥性疾病提供新的藥物治療方案。

1 材料與方法

1.1 標本來源

本實驗所提取的標本來源于重慶醫科大學附屬第一醫院耳鼻咽喉頭頸外科鼻科組收治入院的鼻中隔偏曲和阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者，于鼻腔擴容術或鼻中隔成型術中取得的無炎癥鉤突組織用于實驗。患者無慢性鼻-鼻竇炎、真菌性鼻竇炎、過敏性鼻炎以及其他變態反應性疾病史，取材近1 月內未使用糖皮質激素及其他抑制細胞生長的藥物，無手術外傷史。

1.2 藥品與主要試劑

胎 牛 血 清、DMEM/F12（1：1）培 養 基 購 于 美 國Gibco 公司，表皮生長因子、內皮細胞生長因子、全反式維甲酸、轉鐵蛋白、鼠抗人單克隆抗體細胞角蛋白CK18、I 型膠原酶、核酸染料hoechst33258、組胺、苯環喹溴銨均購于美國Sigma 公司，青鏈霉素雙抗購于中國上海碧云天生物技術公司， ELISA 試劑盒購于中國上海西塘生物公司，ECL 發光試劑盒購于美國Millipore 公司，RNA 提取試劑盒Trizol、逆轉錄試劑盒、PCR 引物均購于日本Takara 公司，胰島素及兩性霉素B 由重慶醫科大學附屬第一醫院提供。

1.3 鼻黏膜上皮細胞原代培養及鑒定

將術中取下的人鉤突組織經分離，純化后先用血清培養基培養24 小時，待細胞貼壁后換成含生長因子的無血清培養基繼續培養至細胞接近匯合時進行傳代。取第2 代細胞進行后續實驗。原代細胞培養近匯合時行免疫熒光檢測上皮細胞特異性抗原細胞角蛋白CK18 的表達。具體見本課題組前期研究[1]。

1.4 實驗分組及處理

將鼻黏膜上皮細胞分成對照組（C）、組胺組（H）、苯環喹溴銨組（BCQB）、異丙托溴銨組（IB）。對照組加入無血清培養基；組胺組加入含組胺（10-4 mol·L-1）的無血清培養基，濃度選擇來源于王振霖的研究[5]；苯環喹溴銨組（BCQB）先加入含BCQB（10-6 mol·L-1）無血清培養基孵育30 分鐘后，再加入組胺（10-4 mol·L-1）；異丙托溴銨組（IB）先加入IB（10-6 mol·L-1）無血清培養基孵育30 分鐘后，再加入組胺（10-4 mol·L-1）。干預后各組放5% CO2 培養24 小時。

1.5 Real-time PCR 檢測 MUC5AC mRNA 表達

提取細胞總RNA 后逆轉錄為cDNA，采用CFX96 熒光 定 量PCR 儀 檢 測MUC5AC mRNA 的 表 達。MUC5AC 上游 引 物5’-TACCAGTGCCAGTGTGTGTGC-3’，下 游 引 物5’-GCCATACACGGGCACAATCT-3’，擴增片段大小為126bp；GAPDH 上游引物5’-CTTTGGTATCGTGGAAGGACTC-3’，下游引物5’-GTAGAGGCAGGGATGATGTTCT-3’，擴增片段大小為132bp。反應體系為：模板1μl，上游引物0.4μl，下游引物0.4μl，SYBR 熒光酶5μl，DEPC 水3.2μl，共10μl。反應條件為95 ℃預變性30 s；95 ℃ 5 s，58 ℃ 30 s，共40 個循環。反應結束，軟件自動分析出MUC5AC mRNA 的相對表達量。

1.6 ELISA 法檢測 MUC5AC 蛋白表達

收集各組上清液，2000 r·min-1，離心15 分鐘，采用雙抗夾心法定量檢測上清液中黏蛋白MUC5AC 的表達量，嚴格按照說明書步驟進行操作。酶標儀檢測450 nm 處吸光值（A）。根據標準曲線將A 值換算成濃度值。

1.7 統計學分析

2 實驗結果

人鼻黏膜上皮細胞原代培養結果及免疫熒光鑒定可參照本課題組前期研究，在此不再贅述[1]。

2.1 Real-time PCR 檢測MUC5AC mRNA 表達

圖1 人鼻黏膜上皮細胞中MUC5AC mRNA 在各組中的表達

2.2 ELISA 檢測MUC5AC 蛋白表達

圖2 ELISA 檢測上清液中MUC5AC 蛋白表達 (ng/mL)

3 討論

在人類氣道上皮中，黏液是一種由水和黏蛋白組成的復合分泌物[6]。這種黏液對于保護氣道免受外界環境侵害中起到重要作用。黏蛋白作為一種高度糖基化大分子蛋白，賦予黏液的物理學和生物學特性[7]。MUC5AC 是人類氣道上皮細胞中重要的分泌型黏蛋白，是氣道黏液的主要成分之一。已有研究表面MUC5AC 在體外培養的人鼻粘膜上皮細胞中表達升高[2]。組胺作為一種炎癥介質，在鼻腔炎癥性疾病，尤其是過敏性鼻炎中表達明顯升高。王振霖等人的研究表明，組胺能夠刺激體外培養的人鼻粘膜上皮細胞高表達MUC5AC。本課題組成員的前期動物實驗也以組胺作為誘導劑，成功制造大鼠變應性鼻炎模型，在大鼠鼻黏膜中檢測到MUC5AC 高表達[4]。因此，本實驗選擇組胺作為炎癥誘導劑，實驗結果證明，組胺能夠在細胞水平成功誘導人鼻粘膜上皮細胞高表達MUC5AC，由此證明組胺能夠用于后續實驗。

劉維會課題組研究發現[8]， 溴化異丙托品，一種M 膽堿能受體拮抗劑，能夠顯著減少慢性支氣管炎大鼠模型支氣管肺泡灌洗液( BALF)、氣管培養液、上皮以及黏膜下的腺體細胞中黏蛋白的含量。Bos 等[9]的研究表明， M 受體拮抗藥噻托溴銨既能抑制過敏原誘導的黏液腺體增生，還能降低黏蛋白MUC5AC 基因表達水平。我們的前期研究表明M 受體拮抗劑能夠降低鼻黏膜上皮細胞MUC5AC 的表達[1]。由此表明，M 受體拮抗劑能夠降低氣道黏蛋白的表達，從而緩解氣道炎癥的高分泌現象。根據“同一氣道同一疾病，(one airway one disease)的”觀點[10]，上、下呼吸道在組織結構上是延續的，具有高度相似性，且上、下氣道的各類疾病是也是密切相關的。M 受體拮抗劑可能通過下調上氣道MUC5AC 的表達對鼻腔炎癥性疾病的分泌亢進起到抑制作用。

苯環喹溴銨是一種選擇性M3 受體拮抗劑，是我國自主研發的藥物，已獲得中國專利，有望成為氣道高分泌性疾病的治療新藥。本課題組的前期研究表明，苯環喹溴銨能夠改善大鼠變應性鼻炎癥狀，抑制大鼠氣道MUC5AC 的表達[4]。我們的研究還提示苯環喹溴銨能夠抑制脂多糖誘導的體外培養的人鼻黏膜上皮細胞MUC5AC 的表達[1]。在本研究中，我們在體外細胞水平研究了苯環喹溴銨對組胺誘導的人鼻黏膜上皮細胞表達黏蛋白MUC5AC的影響。實時熒光定量PCR 結果中，組胺組黏蛋白基因MUC5AC mRNA 的表達與對照組相比差異有統計學意義（P＜0.01），苯環喹溴銨組與組胺組相比，MUC5AC mRNA 的表達差異有統計學意義（P＜0.01），提示苯環喹溴銨能夠從核酸水平抑制組胺誘導的人鼻黏膜上皮細胞表達MUC5AC。從ELISA 檢測結果看出，組胺組上清液中MUC5AC 蛋白表達與對照組相比，差異有統計學意義（P＜0.01），且苯環喹溴銨組與組胺組相比，MUC5AC 蛋白的表達差異有統計學意義（P＜0.01），提示BCQB 能夠從蛋白水平抑制組胺誘導的人鼻黏膜上皮細胞表達MUC5AC。結合PCR 和ELISA實驗結果，我們的研究表達，BCQB 能夠抑制組胺誘導的人鼻黏膜上皮細胞黏蛋白MUC5AC 的表達。

綜上述，本研究提示，苯環喹溴銨能夠抑制組胺誘導的體外培養的人鼻黏膜上皮細胞黏蛋白MUC5AC 的表達，進一步提示其有望成為鼻腔高分泌性疾病治療新藥。