研究背景
肥胖与哮喘发病率增加有关，但肥胖引发哮喘的具体机制尚不完全清楚。已有研究表明，肥胖会导致脂肪因子和活性氧（ROS）水平升高，从而影响肺功能和引发气道炎症。此外，硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）在氧化应激和炎症中发挥作用，但其在肥胖诱导的哮喘中的具体作用仍需进一步研究。
摘要
近日，Ji-Soo Jeong等人在Redox Biology杂志上，发表了题为“The absence of thioredoxin-interacting protein in alveolar cells exacerbates asthma during obesity”的研究论文。研究揭示了硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）在肥胖诱导的哮喘中的作用，为治疗肥胖相关哮喘提供新的视角。该研究采用了源井生物构建的TXNIP基因过表达载体，构建了稳定表达TXNIP的A549细胞系，通过检测细胞中促炎细胞因子和ROS的水平以探讨TXNIP对炎症反应的影响。
构建肥胖小鼠哮喘模型
分别使用正常饮食（ND）和高脂饮食（HFD）喂养小鼠，然后通过鼻内注射米曲霉蛋白酶（Asp）诱导哮喘，并评估其症状。与ND小鼠相比，HFD小鼠在20和40mg/mL的乙酰甲胆碱浓度下，Penh值显著升高，BALF中嗜酸性粒细胞计数显著增加，炎症细胞浸润增加，黏液分泌增多，血清总IgE水平升高，炎症细胞因子IL-4、IL-5、IL-13和IL-17A水平升高。与ND小鼠相比，HFD小鼠血清FFAs水平升高，脂肪因子（瘦素/脂联素）比例增加，BALF细胞内ROS水平升高。
图1 正常饮食（ND）和高脂饮食（HFD）喂养小鼠的哮喘症状比较
构建TXNIP基因敲除小鼠模型
使用TXNIPCre（肺泡Ⅱ型细胞中TXNIP缺失）小鼠来验证TXNIP在哮喘诱导中的作用。与健康对照组相比，哮喘患者样本中TXNIP和NLRP3蛋白表达显著增加；与ND小鼠相比，HFD小鼠肺泡2型细胞中TXNIP和NLRP3表达增加；与TXNIPfl/fl小鼠相比，TXNIPCre小鼠哮喘症状加重，BALF中嗜酸性粒细胞计数增加，炎症细胞浸润增加，血清总IgE和炎症细胞因子水平升高，TXNIP和NLRP3炎症小体相关蛋白表达增加。
图2 使用TXNIPCre小鼠来验证TXNIP在哮喘诱导中的作用。
体外实验
该研究采用了源井生物构建的TXNIP基因过表达载体，从而构建了稳定表达TXNIP的A549细胞系。通过细胞培养和分析mRNA表达水平以及检测细胞内ROS水平，研究TXNIP对炎症的影响。与TXNIP沉默细胞相比，TXNIP过表达细胞中促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达水平降低，ROS水平降低。
图3 TXNIP的表达影响A549细胞中促炎细胞因子和活性氧水平
结论
研究结果表明，在肥胖诱导的哮喘中，TXNIP水平的增加是一种补偿性反应，用以抵御炎症反应。该研究提供了肥胖与哮喘关系的新见解，特别是TXNIP在调节氧化应激和炎症反应中的作用，为未来的治疗策略提供了可能的靶点。
参考文献：
Jeong, Ji-Soo, et al. "The Absence of Thioredoxin-Interacting Protein in Alveolar Cells Exacerbates Asthma during Obesity." Redox Biology, vol. 73, 2024, 103193.
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