《Brazilian Journal of Otorhinolaryngology》:Elevated S100A8 in nasal mucosa correlates with epithelial barrier dysfunction in allergic rhinitis
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本研究针对过敏性鼻炎(AR)鼻上皮屏障功能障碍的分子机制尚不清楚这一临床问题,探索了S100A8在AR中的作用及其与疾病严重程度、上皮屏障完整性的关系。研究发现AR患者鼻黏膜中S100A8表达显著升高,与临床症状评分呈正相关,并与紧密连接蛋白(ZO-1、E-cad、Occludin)表达呈负相关。体外实验证实S100A8介导了屋尘螨(HDM)诱导的紧密连接损伤,其抑制剂可保护屏障功能,提示S100A8是治疗AR、维持鼻黏膜屏障完整性的潜在新靶点。
想象一下,每到春秋换季,身边就有很多人开始“阿嚏”不断、鼻涕横流、眼睛发痒。这很可能是过敏性鼻炎(Allergic Rhinitis, AR)在作祟。AR是一种常见的上呼吸道慢性炎症性疾病,由T辅助2型(Th2)细胞介导,全球约有10%–20%的人深受其扰,严重影响生活质量。虽然我们知道,当吸入花粉、尘螨等过敏原时,免疫系统会过度反应,但科学家们越来越意识到,问题可能始于我们身体的第一道防线——鼻黏膜上皮屏障的“失守”。
完整的鼻上皮屏障能有效阻挡过敏原和病原体侵入,维持黏膜免疫稳定。然而,在AR患者中,这道屏障的完整性常遭到破坏,导致过敏原更易穿透,进而引发持续的免疫激活。虽然上皮屏障功能障碍被认为是AR发病的关键环节,但导致屏障破坏的具体分子机制仍不完全清楚。近年来,一种名为S100A8的钙结合蛋白在多种黏膜炎症和上皮损伤中“崭露头角”。它在哮喘、炎症性肠病等慢性炎症性疾病中表达升高,并被认为参与上皮屏障损伤。但S100A8在AR中究竟扮演什么角色?它是否与那扇“破损的大门”有关?这些问题仍有待解答。
为了回答这些问题,来自海南省肿瘤医院头颈外科的邓晓聪、吴迪、蔡珍林、钱勇等研究人员,在《Brazilian Journal of Otorhinolaryngology》上发表了一项研究。他们旨在探究S100A8在AR鼻黏膜中的表达情况,并阐明其与上皮屏障功能之间的关联,以期找到保护鼻黏膜屏障、治疗AR的新靶点。
研究人员运用了以下关键技术方法:
研究纳入30名AR患者和30名健康对照者,收集其鼻黏膜组织样本。在分子层面,通过蛋白质印迹法(Western Blot, WB)和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测了S100A8及紧密连接蛋白(ZO-1、E-钙黏蛋白/E-cad、闭合蛋白/Occludin)的表达水平;通过免疫荧光染色(Immunofluorescence, IF)观察蛋白在组织中的定位。在细胞层面,从健康对照者鼻黏膜分离培养原代人鼻上皮细胞(Human Nasal Epithelial Cells, HNECs),用屋尘螨(House Dust Mite, HDM)提取物进行刺激,并利用小干扰RNA(siRNA)技术敲低S100A8的表达,以验证其功能。最后,通过统计学方法分析各项指标间的相关性。
研究结果如下:
Elevated S100A8 expression correlates with AR disease severity (S100A8表达升高与AR疾病严重程度相关)
研究发现,与健康对照组相比,AR患者鼻黏膜中S100A8的蛋白和mRNA表达水平均显著升高。免疫荧光染色进一步证实,S100A8在AR组中表达上调,且主要定位于鼻上皮。相关性分析显示,S100A8的mRNA水平与患者的视觉模拟评分(Visual Analog Scores, VAS)和总鼻部症状评分(Total Nasal Symptom Scores, TNSS)均呈正相关。这表明S100A8的表达水平与AR的临床严重程度密切相关,提示其可能作为反映疾病活动度的潜在生物标志物。
Upregulation of S100A8 is associated with epithelial barrier dysfunction in AR (S100A8上调与AR上皮屏障功能障碍相关)
研究检测了上皮屏障的关键成分——紧密连接蛋白。结果发现,AR患者鼻黏膜中ZO-1、E-cad和Occludin的蛋白和基因表达水平均显著低于健康对照组。更重要的是,S100A8的mRNA水平与这三种紧密连接蛋白的表达均呈显著的负相关。这提示S100A8的异常高表达可能与紧密连接蛋白的下调有关,从而损害上皮屏障的完整性。
S100A8 is involved in HDM-induced epithelial tight junction disruption (S100A8参与HDM诱导的上皮紧密连接破坏)
为了在细胞水平验证因果关系,研究人员用HDM刺激HNECs。他们发现,HDM能以剂量和时间依赖的方式诱导S100A8表达上调,同时伴随着ZO-1、E-cadherin和Occludin蛋白水平的下降。当使用siRNA敲低S100A8后,HDM所引起的这三种紧密连接蛋白的下调得到了显著缓解。这一结果直接证明,S100A8在介导过敏原(HDM)诱导的上皮紧密连接破坏中起到了关键作用。
总结与讨论:
本研究通过临床样本分析和体外实验相结合,系统揭示了S100A8在AR发病中的新角色。结论明确指出,S100A8在AR患者鼻黏膜中表达显著上调,且与疾病严重程度正相关。更重要的是,S100A8的高表达与上皮紧密连接蛋白(ZO-1、E-cad、Occludin)的下调密切相关,直接参与了过敏原HDM诱导的上皮屏障破坏过程。抑制S100A8能够有效减轻这种屏障损伤。
这项研究的意义在于,它不仅将S100A8确立为连接过敏性炎症与上皮屏障功能障碍的一个关键分子节点,还为AR的治疗提供了新的潜在靶点。针对S100A8的干预策略,例如开发其抑制剂,有望成为修复鼻黏膜屏障、从源头上阻断过敏进程的新疗法,为无数AR患者带来新希望。当然,研究作者也指出了本研究的局限性,如样本量有限、来自单一中心,以及需要更深入的机制研究和动物模型验证等。但这些发现无疑为深入理解AR的发病机制和开发新型治疗药物开辟了新的方向。