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过敏性哮喘存在气道炎症等问题,研究人员探讨 DUSP14 在其中的作用及机制。在 OVA 哮喘小鼠模型中发现 DUSP14 减少,其过表达可缓解炎症等。证实 DUSP14 与 TAK1 互作,抑制 TAK1 及 NF-κB 通路,为哮喘治疗提供新方向。
过敏性哮喘如同潜伏在呼吸道的 “隐形杀手”,持续的慢性气道炎症会引发黏液高分泌、气道高反应等一系列问题,严重影响患者的生活质量。目前,虽然哮喘的治疗取得了一定成效,但由于免疫反应和多细胞炎症的复杂性,对哮喘发病分子机制的深入研究仍迫在眉睫。在众多参与生物过程调控的因子中,双特异性磷酸酶 14(DUSP14)作为 DUSP 家族成员,在凋亡、炎症、增殖等多种生物过程中扮演着关键角色。已有研究表明,DUSP 家族其他成员如 DUSP1、DUSP2 在气道炎症调控中发挥作用,但 DUSP14 在过敏性哮喘中的功能却一直迷雾重重。与此同时,转化生长因子 -β 激活激酶 1(TAK1)通过激活 NF-κB 和 JNK 信号通路,在炎症调控中至关重要,且其与 DUSP14 在肝损伤等领域存在相互作用,这不禁让人猜想,二者在过敏性哮喘中是否也存在某种关联?基于这些疑问,国内研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《Immunology Letters》上。
为了揭开 DUSP14 在过敏性哮喘中的神秘面纱,研究人员采用了多种关键技术方法。首先,利用 GEO 数据库(包含 GSE6858 和 GSE49705 等数据集)进行生物信息学分析,对比哮喘小鼠和正常小鼠肺组织中基因表达差异。然后,构建卵清蛋白(OVA)诱导的哮喘小鼠模型,从体内层面研究 DUSP14 的作用。在体外,则选用支气管上皮细胞(BEAS-2B 细胞),用 IL-13 刺激构建炎症模型。此外,还运用免疫共沉淀技术验证 DUSP14 与 TAK1 的相互作用。
生物信息学分析显示 DUSP14 在哮喘小鼠肺组织中表达下调
通过从 GEO 数据库下载哮喘相关基因表达谱(GSE6858 和 GSE49705),运用 Venn intersect 函数分析,发现两个数据集中存在共同的 4 个上调基因和 12 个下调基因,其中 DUSP14 在哮喘小鼠肺组织中的表达显著低于对照小鼠,这一结果为后续研究提供了重要线索。
DUSP14 过表达减轻体内外气道炎症和黏液分泌
在 OVA 哮喘小鼠模型中,研究人员发现 DUSP14 过表达能明显缓解气道炎症,减轻气道黏液产生。在体外实验中,对 BEAS-2B 细胞进行 DUSP14 过表达处理后,IL-13 诱导的细胞炎症和黏液高分泌现象得到显著抑制。这表明 DUSP14 在体内外均能发挥减轻过敏性哮喘相关症状的作用。
DUSP14 与 TAK1 相互作用并抑制 TAK1/NF-κB 信号通路
免疫共沉淀实验证实了 DUSP14 与 TAK1 存在相互作用。进一步研究发现,无论是在体内还是体外,DUSP14 过表达都能抑制 TAK1 的激活以及 NF-κB 信号通路的活性。这揭示了 DUSP14 发挥作用的潜在分子机制。
综合研究结果表明,DUSP14 在过敏性哮喘中扮演着重要的保护角色,它通过与 TAK1 相互作用,抑制 TAK1 活性及 NF-κB 信号通路,从而减轻气道炎症和黏液高分泌。该研究不仅明确了 DUSP14 在过敏性哮喘中的功能和作用机制,还首次提出了 DUSP14-TAK1-NF-κB 调控轴这一概念,为过敏性哮喘的治疗提供了全新的潜在靶点和理论依据,有望为哮喘患者带来新的治疗希望,推动哮喘治疗领域的进一步发展。