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研究背景:本课题组体外研究发现IL-25可通过PI3K信号传导途径促进人脐静脉内皮细胞(HUVEC)产生碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和血管内皮生长因子(VEGF),从而促进新生血管形成。PI3K泛特异性抑制剂LY294002可有效抑制IL-25诱导的新生血管形成。体内试验表明IL-25可引起小鼠嗜酸性粒细胞聚集、胶原纤维沉积、粘液分泌增加和新生血管形成等哮喘样炎症反应和气道重塑。目的:本研究旨在通过动物模型证实PI3K抑制剂对IL-25诱导的哮喘样症状的抑制作用,进一步探讨IL-25在哮喘发病机制中的作用和PI3K抑制剂在哮喘干预治疗中的潜在应用。方法:以滴鼻法建立IL-25诱导的过敏原非依赖性哮喘小鼠模型作为阳性对照组,实验组在使用IL-25之前2小时滴鼻给予LY294002,以含溶剂(DMSO,二甲基亚砜)的生理盐水作为阴性对照组。在实验的急性期、亚急性期、慢性期和恢复期分别使用有创小鼠肺功能仪对小鼠进行肺功能呼吸参数检测;收集小鼠肺泡灌洗液,计数细胞总数和细胞分类计数;采用ELISA法等检测小鼠肺组织匀浆和肺泡灌洗液中Th2型细胞因子IL-5、IL-13,促炎症因子IL-1、IL-6、趋化因子Eotaxin和KC以及生长因子VEGF和TGF-β等的表达水平;取小鼠肺组织常规石蜡包埋切片,以苏木精-伊红染色(HE)染色、刚果红染色观察气道炎症改变,以马松染色和过碘酸雪夫氏(PAS)染色、α-SMA和CD31免疫组化染色,观察胶原纤维沉积、黏液分泌、平滑肌增生和新生血管形成等气道重塑指标的变化。结果:与对照组相比,LY294002可缓解小鼠的气道高反应性;显著降低肺泡灌洗液中炎症细胞总数特别是嗜酸性粒细胞数量;并降低趋化因子、Th2型细胞因子、促炎症因子和生长因子的表达水平。HE染色和刚果红染色显示LY294002组肺组织及气道周围炎症细胞和嗜酸性粒细胞浸润和气道上皮损伤明显减轻。另外,马松染色显示LY294002可明显降低IL-25诱导的小鼠肺组织总胶原含量、支气管管壁及其伴行动脉周围胶原纤维沉积,PAS染色显示显著LY294002能减少IL-25诱导的气道粘液分泌和杯状细胞增生。免疫组化染色显示LY294002能明显减少IL-25诱导的气道平滑肌增生及新生血管生成。结论:本研究结果表明,PI3K泛特异性抑制剂LY294002不仅有效抑制IL-25诱导的过敏原非依赖性哮喘样气道炎症、气道高反应性,并且对气道重塑有显著抑制,提示PI3K可能是IL-25的下游信号分子,为哮喘的发病机制研究及PI3K泛特异性抑制剂在慢性哮喘中的可能性应用提供了实验依据。