人支气管上皮细胞16HBE的应用

背景^[1-3]

人支气管上皮细胞16HBE分离自人支气管上皮组织，培养条件：90%DMEM高糖+10%胎牛血清，37.0C carbon dioxide（CO2）,5%。

支气管是由气管分出的一级支气管，即左、右主支气管。左主支气管细而长，平均长4～5cm，与气管中线的延长线形成35°～36°的角，走行较倾斜，经左肺门入左肺。右主支气管粗而短，平均长2～3cm，与气管中线的延长线形成22°～25°的角，走行较陡直，经右肺门入右肺，故临床上气管内异物多堕入右主支气管。

上皮细胞按细胞层数可分为单层和复层两类，按形状可分为柱状和鳞状。

人支气管上皮细胞

柱状上皮细胞：主要分布于鼻腔、鼻咽、器官、肺、胃、肠、子宫颈、子宫内膜及输卵管等部位。

鳞状上皮细胞：被覆于全身皮肤、口腔、喉部、鼻咽的一部分、食道、阴道的全部以及子宫颈。鳞状上皮细胞分为基底层细胞、中层细胞和表层细胞。

支气管上皮细胞培养

1．取材：取支气管或手术切除的支气管标本上皮粘膜少许。

2．清洗：用含庆大霉素（400微克/毫升）和二性霉素（2微克/毫升的Hanks）液漂洗后，用钝器剥离下粘膜，剪成1mm3大小。

3．消化：在I型胶原酶和透明质酸酶中，于37℃中消化80分钟。

4．离心：收集细胞悬液，800转/分离心后，Hanks液漂洗两次。

5．接种：末次离心后加入含有1%～2%胎牛血清的完全培养基，接种入不同孔数的培养板中，接种量依不同实验目的而定。

应用^[4][5]

用于IL-4诱导16HBE黏蛋白MUC1分泌的调控机制研究

通过Th2型炎症刺激因子IL-4诱导人支气管上皮细胞系16HBE发生炎症反应,进而通过高通量转录组测序筛选出炎症反应下相关差异基因以及差异基因所在的信号通路。再利用实时荧光定量PCR,蛋白质免疫印迹（Western Blot）实验对IL-4诱导人支气管上皮细胞系16HBE黏蛋白MUC1分泌的调控机制进行研究。结果:1.通过qRT-PCR方法对不同浓度IL-4诱导人支气管上皮细胞16HBE中TMEM16A表达进行分析,TMEM16A的表达随IL-4浓度的增加而增强,在20ng/m L IL-4刺激时作用最强。

2. 通过高通量转录组测序技术,筛选出20ng/m L IL-4诱导炎症反应时产生了6965个差异基因,其中上调4264个差异基因,下调2701个。

3. 通过分析发现大多数差异基因都参与了信号转导机制,其中涉及到305条信号通路,其中与免疫和炎症反应有关的信号有Jak/Stat Signaling（Janus激酶信号转导转录激活因子信号通路）;NF-κB Signaling（核因子-κB信号通路）;MAPK signaling pathway（丝裂原活化蛋白激酶信号通路）;Toll-like Receptors（TLRs）Pathway（Toll样受体信号通路）;B Cell Receptor Signaling（B细胞抗原受体信号通路）;T Cell Receptor Signaling（T细胞抗原受体信号通路）。其中前四个是炎症反应最主要的信号通路。这些通道中的信号蛋白可能参与了气道黏蛋白MUC1的调控。

4. 通过qRT-PCR实验结果我们可以得出在20ng/m L IL-4诱导人支气管上皮细胞16HBE炎症反应时分泌的黏蛋白发生变化的有MUC1、MUC2、MUC3、MUC15、MUC16、MUC20。其中MUC1、MUC2表达上调,MUC3、MUC15、MUC16、MUC20表达下调。

5.通过对20ng/m L IL-4诱导人支气管上皮细胞16HBE进行qRT-PCR和Western Blot TMEM16A、MUC1检测实验结果显示TMEM16A和MUC1的表达上调,TMEM16A可能参与了IL-4诱导人支气管上皮细胞16HBE黏蛋白MUCI的表达。通过si RNA敲除TMEM16A后,IL-4诱导16HBE细胞MUC1的分泌减少。说明TMEM16A对IL-4诱导16HBE黏蛋白MUC1的分泌起重要的调控作用。

参考文献

[1]Multicilin promotes centriole assembly and ciliogenesis during multiciliate cell differentiation.Stubbs J L,Vladar E K,Axelrod J D,Kintner C.Nature Cell Biology.2012

[2]A transient calcium-dependent chloride current in the immature Xenopus oocyte.Barish M E.The Journal of physiology.1983

[3]Foxa3 induces goblet cell metaplasia and inhibits innate antiviral immunity.Chen G,Korfhagen TR,Karp CL,et al.American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.2014

[4]Molecular organization of the mucins and glycocalyx underlying mucus transport over mucosal surfaces of the airways.Kesimer M,Ehre C,Burns KA,Davis CW,Sheehan JK,Pickles RJ.Mucosal Immunol.2013

[5]徐登高.IL-4诱导16HBE黏蛋白MUC1分泌的调控机制研究[D].辽宁师范大学,2020.