蛋白酶激活受体 - 2（PAR2）突变对尘螨及多壁碳纳米管诱导的小鼠过敏性肺疾病气道纤维化的影响及机制

为明确 PAR2 在过敏性肺疾病中的作用，研究人员用 PAR2 突变小鼠开展研究，发现 PAR2 介导气道纤维化，该研究有重要意义。

　　在全球范围内，过敏性哮喘这一呼吸疾病影响着超过 3 亿人，且其患病率在过去十年呈上升趋势。环境因素对哮喘的影响备受关注，像吸入的颗粒物质，包括多壁碳纳米管（MWCNTs）和屋尘螨（HDM）提取物，会加剧过敏性肺疾病的症状，如增加嗜酸性粒细胞炎症、黏液细胞化生和气道纤维化。蛋白酶激活受体 2（PAR2）作为一种细胞表面 G 蛋白偶联受体，在多种肺部细胞中表达，它在多种呼吸疾病的发病机制中扮演着重要角色，但 PAR2 在过敏性肺疾病中的具体作用仍存在争议。此前的研究结果不一致，可能是由于 PAR2 激活位点的差异或 PAR2 缺陷模型的不同。为了进一步探究 PAR2 在过敏性肺疾病中的作用，北卡罗来纳州立大学等机构的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Respiratory Research》上。

研究人员用到的主要关键技术方法包括：动物实验，选用野生型（WT）雄性 C57BL/6J 小鼠和 PAR2 突变雄性小鼠，让它们经口咽吸入（OPA）不同处理液；样本收集与检测，收集小鼠的支气管肺泡灌洗液（BALF）、肺组织等样本，检测其中的细胞、蛋白、mRNA 等指标，采用的技术有细胞计数、ELISA、qRT-PCR、免疫印迹和组织染色等。

研究结果如下：

1. 肺炎症和嗜酸性粒细胞浸润：通过让小鼠暴露于 MWCNTs 和 HDM 提取物，研究发现二者共同暴露显著增加了小鼠 BALF 中的细胞总数、总蛋白和乳酸脱氢酶（LDH）水平，还引发了大量嗜酸性粒细胞浸润，且在 WT 和 PAR2 突变小鼠之间无显著差异，这表明 PAR2 突变对炎症细胞招募影响不大。
2. 气道纤维化：对小鼠肺组织进行 Masson 三色染色和定量形态分析，结果显示 PAR2 突变小鼠在 MWCNTs 和 HDM 提取物共同暴露后，气道周围的三色阳性胶原蛋白和 Col1a1 mRNA 水平显著低于 WT 小鼠，说明 PAR2 在 MWCNTs 和 HDM 提取物诱导的气道纤维化中起重要作用。同时，AB-PAS 染色检测黏液细胞化生，发现 WT 和 PAR2 突变小鼠之间无显著差异，表明 PAR2 与黏液细胞化生无关。
3. 免疫反应信号通路：ELISA 和 qRT-PCR 检测发现，MWCNTs 和 HDM 提取物共同暴露上调了 WT 小鼠 BALF 中中性粒细胞趋化因子 CXCL1 的表达，且显著高于 PAR2 突变小鼠；同时，二者共同暴露还显著增加了两种基因型小鼠中 Col1a1 和 Arg-1 的 mRNA 表达，不过 PAR2 突变小鼠的 Arg-1 表达显著高于 WT 小鼠。
4. Th2 型免疫反应：对小鼠全肺裂解物进行 Western blot 分析，发现 MWCNTs 和 HDM 提取物共同暴露增加了 WT 和 PAR2 突变小鼠中 Arg-1 的蛋白表达，且 PAR2 突变小鼠中表达更高；同时，该处理还增加了部分小鼠中 STAT6 的磷酸化，但由于动物个体差异，不同处理组和基因型之间 pSTAT6 表达无显著差异。

研究结论和讨论部分指出，该研究利用 PAR2 突变小鼠模型，明确了 PAR2 在过敏性肺疾病和纤维化中的作用。PAR2 虽不直接介导嗜酸性粒细胞炎症，但在气道纤维化发展中意义重大。PAR2 突变小鼠和之前研究的 PAR2 基因敲除（KO）小鼠都显示出 PAR2 参与气道纤维化，但二者在调节关键事件上存在差异，如对 Arg-1 的调节。PAR2 突变小鼠中 Arg-1 显著上调，而 PAR2 KO 小鼠中 Arg-1 则下调，这可能与 PAR2 突变小鼠中残留的 PAR2 活性或基因补偿机制有关。这些差异提示在研究 PAR2 相关疾病和开发 PAR2 靶向疗法时，需考虑不同 PAR2 基因模型的差异。该研究为深入理解 PAR2 在过敏性肺疾病中的作用机制提供了重要依据，对开发针对过敏性肺疾病和肺纤维化的 PAR2 靶向疗法具有重要指导意义。