揭秘急性肺炎症中神经元外 α1γ- 氨基丁酸 A 受体对中性粒细胞迁移的调控机制：潜在治疗新靶点的探索

急性呼吸窘迫综合征（ARDS）致死率高且缺乏特效疗法。研究人员围绕肺部 γ- 氨基丁酸（GABA）受体展开研究，发现 Muscimol 和 Bicuculline 在急性肺炎症小鼠模型中有保护作用，Muscimol 还能抑制 IL-6 和 PI3K 信号通路，为 ARDS 治疗提供新方向。

　　在重症监护病房中，急性呼吸窘迫综合征（ARDS）如同一个可怕的 “杀手”，频繁出现且致死率居高不下，可目前却没有针对性的特效疗法，这让无数患者和医护人员为之困扰。在这种严峻的形势下，探究 ARDS 的发病机制，寻找有效的治疗靶点，成为了医学领域亟待解决的重大问题。

来自德国图宾根大学医院麻醉学和重症监护医学系等多个研究机构的研究人员，肩负着攻克难题的使命，投身于对肺部 γ- 氨基丁酸（GABA）受体的研究中。他们的研究成果发表在《Cell Death and Disease》上，为 ARDS 的治疗带来了新的曙光。

研究人员主要运用了多种技术方法。在动物实验方面，使用 C57BL/6 J 小鼠和 GABAα₁基因敲入小鼠构建急性肺炎症模型，包括脂多糖（LPS）诱导和细菌诱导的炎症模型。实验中，采用流式细胞术检测中性粒细胞数量、黏附分子表达等；通过免疫荧光和免疫组化观察相关蛋白的表达和定位；运用实时定量聚合酶链反应（qRT-PCR）分析 GABA 受体亚基的基因表达；利用蛋白质免疫印迹（Western blot）技术研究信号通路相关蛋白的变化。此外，还进行了体外中性粒细胞迁移实验，以验证体内实验结果。

下面来看具体的研究结果。

1. GABA 受体亚基在肺炎症中的基因和蛋白表达：GABA 受体由 19 种亚基组成，在野生型小鼠中，α₁和 γ₂亚基在生理状态下于肺组织中基因表达水平较高。LPS 诱导炎症后，α₁、α₃、β₁、β₂、γ₂和 ε 亚基的基因和蛋白表达显著增加。
2. 炎症对肺中 GABA 受体组成的影响：Muscimol 和 Bicuculline 处理后，在转录水平上，二者均抑制 α₁、α₃、β₁和 β₂亚基表达，Muscimol 还显著降低 γ₂和 ε 亚基的基因水平。在蛋白水平上，它们对肺上皮细胞和内皮细胞上的 GABAα₁蛋白表达有显著抑制作用，对 GABAγ₂蛋白表达的影响则因细胞类型而异。在 GABAα₁基因敲入小鼠中，GABAα₁亚基表达降低，且不受 LPS、Muscimol 和 Bicuculline 影响，LPS 可使 γ₂亚基蛋白表达增加，Muscimol 抑制其水平，Bicuculline 对中性粒细胞上的 γ₂表达有选择性抑制作用。
3. Muscimol 和 Bicuculline 对中性粒细胞迁移的抗炎作用：在野生型小鼠中，LPS 增加肺和支气管肺泡灌洗液（BAL）中的中性粒细胞数量，Muscimol 和 Bicuculline 显著减少中性粒细胞流入。但在 GABAα₁基因敲入小鼠中，二者的抗炎作用消失。体内实验结果在体外通过人中性粒细胞迁移实验得到进一步验证，即 GABA 受体调节对内皮细胞和上皮细胞单层的迁移无影响，但处理中性粒细胞可显著减少迁移，同时处理单层和中性粒细胞有累加效应。此外，二者对中性粒细胞激活无显著影响。
4. Muscimol 和 Bicuculline 对中性粒细胞黏附分子表达的影响：Muscimol 和 Bicuculline 处理后，野生型小鼠血液中 L - 选择素（L-Selectin）表达增加，GABAα₁基因敲入小鼠中则下调；野生型小鼠血液中 PSGL-1 减少，GABAα₁基因敲入小鼠中 PSGL-1 在各部位均上调；CD49d、LFA-1 在野生型小鼠血液和肺中表达减少，在 GABAα₁基因敲入小鼠中表达增加。
5. GABA 受体调节对趋化因子释放的影响：在野生型和 GABAα₁基因敲入小鼠中，LPS 增加 BAL 中 TNFα 和 IL-6 浓度，Muscimol 和 Bicuculline 不影响 TNFα 释放，但显著降低 IL-6 释放，在 GABAα₁基因敲入小鼠中 IL-6 浓度反而增加。二者对 CXCL1/KC 和 CXCL2/3/MIP-2 水平无影响。
6. Muscimol 改善微血管渗漏：Muscimol 可降低 LPS 诱导的 BAL 中总蛋白浓度，恢复肺泡间隔直径，维持紧密连接蛋白 occludin 的表达，改善动脉血氧分压（paO₂）、二氧化碳分压（paCO₂）和 Horovitz 指数，降低乳酸水平，而 Bicuculline 无此作用。在 GABAα₁基因敲入小鼠中，二者对上述指标均无显著影响。
7. Muscimol 改变急性肺炎症中的信号通路：Muscimol 影响 IL-6 和磷脂酰肌醇 3 - 激酶（PI3K）信号通路。LPS 吸入导致磷酸化 ERK1/2（Thr202 + Tyr204）和磷酸化 STAT3（Tyr705）上调，PLCγ1 表达抑制；Muscimol 处理后，磷酸化 ERK1/2、磷酸化 PLCγ1、磷酸化 GSK3αβ 和磷酸化 GSK3β 下调，非磷酸化 PTEN、JNK/SAPK 和磷酸化 Src 表达增加。STRING 分析表明，Muscimol 处理后，中性粒细胞表面 LFA-1 和 VLA-4 表达降低，抑制 IL-6 和 PI3K 信号级联反应，减少促炎细胞因子释放，降低中性粒细胞迁移。

综合研究结果和讨论部分，该研究意义重大。研究人员首次明确了 GABA 受体在急性肺炎症中的重要作用，发现 Muscimol 和 Bicuculline 可调节炎症反应，且 Muscimol 对中性粒细胞迁移和微血管通透性有显著的抗炎作用，其机制与抑制 IL-6、PI3K 和 TLR4 信号通路相关。GABAα₁亚基在其中起到关键作用，敲除该亚基会消除这些抗炎效果。这一研究为 ARDS 等急性肺炎症疾病的治疗提供了新的潜在靶点和理论依据，有望推动相关治疗药物的研发，为患者带来新的希望。