β-细胞质肌动蛋白(ACTB)在哮喘气道高反应性中的关键作用:肌动蛋白亚型表达改变与收缩调控机制

【字体: 时间:2025年09月06日 来源:Frontiers in Physiology 3.4

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  本研究揭示了β-细胞质肌动蛋白(ACTB)与α-平滑肌肌动蛋白(ACTA2)在豚鼠哮喘模型中协同调控气道高反应性(AHR)的新机制,通过免疫组化与质谱技术证实ACTB表达升高与ACTG1下调显著相关,为哮喘靶向治疗提供新思路。

  

1 引言

哮喘作为全球影响3亿人的异质性疾病,其核心病理特征气道高反应性(AHR)与气道平滑肌(ASM)过度收缩密切相关。人类细胞表达的6种肌动蛋白亚型中,α-平滑肌肌动蛋白(ACTA2)已被证实参与收缩过程,而β-细胞质肌动蛋白(ACTB)和γ-细胞质肌动蛋白1(ACTG1)的功能仍存争议。本研究通过卵清蛋白(OVA)致敏的豚鼠模型,首次揭示ACTB与ACTA2的协同表达模式及其与AHR的定量关联。

2 材料与方法

2.1 实验模型

选用雄性豚鼠(HsdPoc: DH品系)避免雌性激素干扰,通过皮下/腹腔注射OVA与氢氧化铝混合液致敏,后续进行3次雾化激发。对照组接受生理盐水处理。

2.2 气道功能评估

采用整体体积描记法监测支气管阻塞指数(BI),计算PD200(引起基线BI值3倍升高的组胺剂量)。公式BI=[(Te-Tr)/Tr]×[PFE/PFI]中,Te为呼气时间,Tr为松弛时间,PFE/PFI分别代表呼/吸峰流速。

2.3 蛋白表达分析

免疫组化显示支气管平滑肌中ACTB(靶向C端抗体)与ACTA2(靶向N端抗体)表达显著增加(p<0.01),而ACTG1下降。质谱鉴定确认豚鼠气管组织存在这些蛋白,且ACTB在气管与支气管中均上调。

3 结果

3.1 蛋白互作网络

STRING分析显示ACTB与ACTA2、MYL9、FLNA呈正相关(r>0.8),与ACTG1负相关(r=-0.737)。交互组富集值达1.1×10-6,提示这些蛋白形成功能网络。

3.2 临床关联性

PD200比值与ACTB/ACTA2表达呈负相关,与ACTG1正相关(p<0.05),表明ACTB上调直接促进AHR。值得注意的是,气管平滑肌中仅ACTB变化与支气管一致,提示组织特异性调控。

4 讨论

ACTB作为皮质肌动蛋白核心组分,可能通过增强ACTA2细丝锚定来放大收缩信号。与既往研究不同,本模型显示ACTB在哮喘中并非稳定内参,其与ACTG1的"此消彼长"(99%序列相似但功能拮抗)暗示亚型间动态平衡调控AHR。MYL9虽未直接关联AHR,但其与ACTB的正相关提示可能通过调节肌球蛋白ATP酶活性间接影响收缩。

研究局限性包括缺乏人类样本验证及功能性实验(如ROCK抑制剂干预)。未来需探索ACTB/ACTG1比值是否可作为哮喘分型标志物,以及性别差异对结果的影响(雌性豚鼠动情周期可能干扰ASM收缩)。

5 结论

该研究确立ACTB为哮喘AHR的关键调节因子,其与ACTA2的协同表达及与ACTG1的拮抗作用构成新型分子开关。靶向肌动蛋白亚型动态平衡或为哮喘精准治疗开辟新途径。

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