糖原合成激酶3在吸烟诱导的猪气道上皮细胞鳞状分化中的作用研究

【作者】 田丹； 朱敏； 陈文书； 李建莎； 吴人亮； 王曦；

【机构】 华中科技大学同济医学院病理学系；

【摘要】 目的探讨GSK3在吸烟诱导的气道上皮细胞鳞状分化中的作用。方法使用细胞毒性实验和形态学观察香烟成分处理后猪气道上皮细胞的增殖和形态学改变,Western blot检测香烟成分处理后鳞状分化标记物外皮蛋白(involucrin)、GSK3 和抑制性磷酸化GSK3 α/β的表达以及GSK3的抑制剂SB216763处理后外皮蛋白的表达变化;用免疫细胞荧光检测GSK3在培养的猪气道上皮细胞中的表达;用基于ELISA技术的转录因子活性检测方法分析香烟成分和GSK3抑制剂处理后转录因子AP-1 与外皮蛋白基因上游调节区域的结合活性。结果细胞毒性实验和形态学观察显示香烟烟雾提取物和尼古丁处理可抑制猪气道上皮细胞的增殖并导致细胞出现较为伸展和扁平、融合减缓、细胞间隙增宽等形态学改变。Western blot检测发现,香烟成分处理后鳞状分化标记物外皮蛋白的表达增强,证实了吸烟能够诱导猪气道上皮细胞的鳞状分化。进一步的研究显示,香烟烟雾提取物和尼古丁处理后,抑制性磷酸化GSK3α／β的水平升高、GSK3β表达降低, 表明香烟成分可抑制GSK3的表达和活性;而且,用 GSK3的抑制剂处理细胞后检测外皮蛋白的表达变化,结果显示外皮蛋白的表达升高并呈现浓度和时间依赖性。最后,转录因子活性检测显示香烟烟雾提取物和尼古丁处理可显著增强转录因子AP-1与外皮蛋白基因上游调节区域的结合活性;而用GSK3的抑制剂模拟香烟成分的作用也得到了类似的结果。结论香烟成分可抑制猪气道上皮细胞的增殖并诱导其发生鳞状分化;GSK3在猪气道上皮细胞中有丰富的表达,可能通过负向调节AP-1的活性从而介导了香烟成分诱导的猪气道上皮鳞状分化,为吸烟诱导气道上皮发生鳞状分化提供了可能的分子机制。更多还原