E-钙黏蛋白的缺失改变了香烟烟雾提取物（CSE）对人呼吸道上皮细胞造成的损伤及其修复反应；这对慢性阻塞性肺疾病（COPD）具有启示意义

《Mitochondrial DNA Part B》：Loss of E-Cadherin Alters Cigarette Smoke Extract (CSE)-Induced Damage and Repair Responses in Human Airway Epithelial Cells; Implications for Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD)

COPD患者气道上皮细胞E-cadherin/ZO-1表达降低导致屏障功能障碍，CSE刺激下CDH1+/-细胞修复能力较弱且炎症因子IL-1α/GM-CSF水平更高。

　　

摘要

慢性阻塞性肺疾病（COPD）的特点是气道上皮屏障功能障碍。我们假设E-钙黏蛋白表达下调会导致对香烟烟雾提取物（CSE）的异常反应，表现为修复能力减弱和促炎活性增强。我们使用经过CRISPR-Cas9基因编辑的16HBE细胞进行研究，这些细胞含有1-2个编码E-钙黏蛋白的CDH1基因拷贝（CDH1^+/+或CDH1^+/-），以观察其对紧密连接蛋白ZO-1的影响，以及CSE引起的上皮屏障功能障碍，同时利用电细胞-基底膜阻抗传感技术检测相关变化，并分析促炎细胞因子的产生情况。我们从9例COPD IV期患者的肺移植组织和9例非COPD捐赠者的气管支气管组织中提取气道上皮细胞（AECs），检测了E-钙黏蛋白、ZO-1和促炎细胞因子的水平。结果显示：CDH1^+/–型16HBE细胞的电电阻较低，同时ZO-1蛋白的表达也发生异常。CSE暴露会引发短暂的上皮屏障功能障碍，而CDH1^+/–型细胞恢复速度比CDH1^+/+型细胞更慢。同样，在受到损伤后，CDH1^+/–型细胞的修复反应也更为迟缓；此外，未暴露于CSE的细胞中促炎细胞因子（如CXCL8、IL-1α）的基因表达和分泌水平更高，或者CSE诱导的这些细胞因子（IL-1α、GM-CSF）的升高更为显著。与对照组相比，COPD患者的AECs中E-钙黏蛋白和TJP1的水平较低，而CSE诱导的IL-1A表达水平较高。E-钙黏蛋白表达下调导致ZO-1蛋白表达紊乱，进一步加剧了CSE引起的气道屏障功能障碍，降低了细胞损伤后的恢复能力，并使16HBE细胞表现出更强的促炎表型。