一、主要創新點
1.制備支氣管哮喘小鼠模型,利用PKC-δ抑制劑Rottlerin、PI3K抑制劑LY294002、mTOR抑制劑Rapamycin、HIF-1a抑制劑2ME2、VEGF抑制劑CBO-P11等不同途徑給予小鼠治療,并用組織學、免疫組織化學、ELISA、Westernblot等方法檢測支氣管肺泡灌洗液和肺組織多種蛋白的表達,闡明了PKC-δ分別通過上調PI3K/Akt/mTOR/HIF-1a/VEGF和mTOR/NF-κB信號通路加重支氣管哮喘氣道重塑。在體外進行BEAS-2B 細胞培養,予以TNF-a/IL-4進行激發,之后利用PKC-δ-siRNA進行干預,用Western blote方法檢測肺組織多種蛋白的表達,進一步證實和確認PKC-δ通過上調PI3K/Akt/mTOR/HIF-1a/VEGF和mTOR/NF-κB信號通路誘導細胞的活化。
2.利用支氣管哮喘小鼠模型發現分別給予抗IgE抗體、A20和Pyrin重組蛋白、雷帕霉素等免疫佐劑以及Silibinin、樺褐孔菌多糖、黑米花色苷等天然藥物的有效成分通過下調MAPK和NF-κB的活性顯著抑制氣道炎癥細胞的聚集,以及支氣管周圍炎癥,減少支氣管肺泡灌洗液中TNF-α、IL-4等各種炎癥細胞因子的產生,增高IFN-γ含量的表達,以此來抑制氣道炎癥反應。
3.利用Anti-DNP IgE介導的肥大細胞過敏模型,首次利用MAPK和NF-κB信號傳導通路,從分子水平研究并確定了 Scoparone、Pycnogenol®、 Ellagic acid、 Silibinin、Cornuside、花青素、姜黃素等天然藥物的有效單體物質和長白山樺褐孔菌有效部位的抗過敏和抗炎作用機制。
4.課題研究表明Cornuside不僅明顯抑制脂多糖誘導的一氧化氮、前列腺素E2、TNF-α、IL-6和IL-1β的產生,而且還抑制一氧化氮合酶(iNOS)和環氧化酶-2(COX-2)的mRNA和蛋白的表達。此外,Cornuside明顯抑制LPS刺激的磷酸化和抑制性κκb-α的降解,以及NF-kBp65亞基隨后到細胞核的易位。發現Cornuside也減少了細胞外信號相關激酶(ERK1/2)、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)和c-Jun氨基末端激酶(JNK1/2)的磷酸化。這些結果表明,在RAW 264.7細胞Cornuside的抗炎機制與下調iNOS和COX-2,抑制NF-kB和ERK1/2、p38 MAPK、JNK1/2的磷酸化有關。課題組研究發現Cornuside可減少血清AST、ALT、TNF-α水平和增加SOD、CAT的水平。肝組織HE染色也表明,Cornuside對CCl4誘導的肝損傷有抑制作用。CCl4處理后,肝亞硝酸鹽、誘導型一氧化氮合酶(iNOS)和環氧化酶-2(COX-2)的含量升高,而細胞色素P450 2E1(CYP2E1)的表達被抑制。然而,Cornuside抑制了肝亞硝酸鹽的形成,降低了iNOS和COX-2蛋白的表達;同時,與CCl4處理的大鼠相比,肝CYP2E1含量得到了恢復。課題數據表明,Cornuside明顯抑制CCl4誘導的急性肝損傷,對肝具有保護作用,其作用機制可能是由其恢復CYP2E1功能,抑制炎癥反應,以及降低氧化應激反應而實現的。
課題全面系統地研究并證實了PKC-δ/PI3K/Akt/mTOR/HIF-1a/VEGF和PKC-δ/mTOR/NF-κB信號通路加重支氣管哮喘氣道重塑的具體發病機制。研究天然藥物有效成分的體內外抗炎作用,并首次借助MAPK和NF-κB信號傳導通路平臺從分子水平確定了天然藥物有效成分的抗氣道炎癥的作用機制,證明天然藥物的有效成分在致炎因子高表達的疾病中可通過抗炎作用而發揮療效,為該藥在臨床上的合理應用提供了理論和實驗依據,為炎癥性疾病的治療提供了新的藥物,克服長期應用糖皮質激素、化學合成類抗炎藥所帶來的不良反應,同時也為其他中藥分子水平研究開辟了一條新途徑,為我國包括中藥在內的有自主知識產權的藥物靶標篩選和新藥開發提供了新思路和新方法。
該成果對炎性高表達感染性疾病的防治具有重要的理論意義和實用價值,成果總體水平居國內和國際領先地位。以首位作者在國內外重要學術期刊上發表了有較大影響的學術論文25篇,其中SCI論文10余篇,SCI他引次數70次;在國家級核心期刊發表論文10余篇,他引30次。
二、社會經濟效益
課題組分別以肥大細胞和支氣管哮喘動物模型為研究對象,針對目前熱點和難點問題,尤其是支氣管哮喘信號轉導機制和治療方面開展了系列有特色的研究工作。該項科研成果為天然藥物的有效成分在臨床上的合理應用提供了理論和實驗依據,提高其在臨床上的應用價值,擴大應用范圍,充分發揮其藥用價值,這必將帶來可觀的經濟和社會效益。該研究成果既服務于臨床醫學的合理用藥,推進中藥現代化,克服激素的嚴重副反應,對長白山自然資源的開發與利用、環境保護及人類健康等方面也具有積極的推動作用。課題成果對研究哮喘的發病機理具有重要的理論意義,同時為防治哮喘的新藥開發提供重要的實驗依據,對認識生命基本規律,闡明疾病的發病機制,改善人民的健康水平具有重要意義。
課題負責人簡介
延光海,男,1975年生,博士,延邊大學醫學院副教授。長期從事支氣管哮喘免疫調節機制以及中藥呼吸藥理學的研究,參與延邊大學“211”重點建設“長白山生物資源保護與開發”項目中的藥用資源保護與開發的研究;在韓國留學期間,學習掌握了先進的分子生物學實驗技術,在理論知識和實驗技能方面具有堅實的研究工作基礎。目前主持國家自然科學基金項目2項、吉林省科技廳中青年科技創新領軍人才及優秀團隊項目1項。發表SCI文章14篇,其中作為通訊作者發表9篇。曾獲得第二批2012年度“吉林省高校新世紀科學技術優秀人才”榮譽稱號,項目成果獲得2013年度“吉林省自然科學學術成果獎”二等獎(排名第1)、2013年度吉林省科學技術獎(排名第2)。