吸入精油的保护作用、叶紧连接和炎症过敏性鼻炎

简介

过敏性鼻炎是世界上最常见的疾病之一(1)．已知过敏性鼻炎的症状包括摩擦、打喷嚏、鼻漏、鼻塞和鼻痒，这是由ige介导的吸入过敏原反应引起的。根据世界卫生组织和国际儿童哮喘和过敏研究，过敏性鼻炎的患病率已上升至人口的11%-24% (2，3.)．

以往的研究发现，环境因素会影响过敏性疾病。特别是，暴露于空气污染物(环境因素之一)会增加呼吸道及过敏性疾病的风险(4)．环境颗粒物(PM;空气动力学直径<2.5和10µm的颗粒，PM10和PM2.5)和二氧化氮(NO₂)，是造成空气污染的原因之一，亦与过敏性鼻炎有关(5)．PM的成分会引发局部和全身炎症反应，从而加重过敏性鼻炎的症状(6)．据报道，PM的这些负面影响可归因于鼻粘膜刺激、诱导炎症、引起细胞损伤和破坏上皮屏障功能(7)．

过敏性鼻炎的发病特点是鼻腔组织暴露于环境变应原时，上皮屏障被破坏(raybet雷竞技下载地址8)．在上皮组织中，细胞-细胞之间的相互作用是通过调节细胞旁交通来介导的，例如由上皮屏障功能的紧密连接组成的连接复合物(9)．紧密连接是位于最顶端的细胞旁连接复合物，由occludin -1 (ZO-1)、cldn (cldn)家族、occludin和连接粘附分子(JAMs)组成，它们将跨膜蛋白连接到细胞骨架(10)．这些对所有类型的细胞过程都很重要，包括调节上皮紧密连接组装的功能渗透屏障(11)．

治疗过敏性鼻炎的药物是H1受体抗组胺药、鼻内皮质类固醇、鼻内抗组胺药和口服抗组胺药，已知这些药物可通过作用于紧密连接(12，13)．然而，长期使用过敏性鼻炎药物会引起一些副作用，如嗜睡、腹泻、头晕和镇静(14)．最近，从天然植物中吸入精油，通过喷雾、雾化和鼻腔治疗，已被用于治疗呼吸道疾病，因为吸入精油已被视为一种健康促进剂(15)．精油是一种不溶性植物提取物，具有抗炎、抗氧化和抗菌活性(16)．香精油来自、叶中所含的酚类化合物和黄酮类化合物对各种疾病都有效，如呼吸系统疾病、消化系统疾病、神经系统紊乱和过敏性疾病(17)．在我们之前的研究中，EOM恢复了哮喘患者的气道炎症反应(18)．本研究旨在探讨薄荷油对过敏性鼻炎患者鼻腔上皮屏障紧密连接断裂及气道炎症的治疗作用。

作为网络药理学的主要角色，基于广泛现有数据库的网络分析能够预测潜在的分子机制(19)．网络药理学分析也可用于发现在疾病中起关键作用的生物标志物(20.)．本研究通过网络药理学分析，探讨eom相关鼻上皮屏障与气道炎症紧密连接恢复的潜在化合物及靶基因/蛋白/通路机制。基于网络药理学结果，通过体内外实验证实EOM对变应性鼻炎紧密连接破坏和炎症的作用。

材料与方法

精油网络的构建、叶片及变应性鼻炎基因组比较

EOM网络由EOM成分薄荷酮、薄荷醇和乙酸甲酯(Pubchem CID: 1254、26447和27867)相关基因构建。相关基因通过PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)文献中化学基因共出现的情况(补充表S1)．剔除重复基因，共有155个基因与EOM化学基因共发生。使用GeneCards提取过敏性鼻炎相关基因(http://www.genecards.org/)来制造过敏性鼻炎基因组。在GeneCards数据库中，以“过敏性鼻炎”为关键词，共有2087个基因组成了过敏性鼻炎基因集。统计EOM网络和变应性鼻炎基因集的每个基因，并对重叠基因进行排序。

功能富集分析

使用Cytoscape (version 3.9.0)研究与EOM网络靶标相关的生物过程。根据京都基因与基因组百科全书(KEGG) pathway 2021 human and Gene Ontology (GO) Process对EOM网络相关通路进行分类并收集。选择和组织过敏性鼻炎相关的生物学通路，并统计匹配基因的数量。

精油的制备、实验用叶片提取

薄荷、叶子购自Dong-Yang Herb, Inc.(首尔，韩国)。采用水蒸馏法提取挥发油。100克薄荷、用克利文杰仪将其装入1l圆底烧瓶中。100℃蒸汽蒸馏6 h，得到挥发油1.6 ml (EOM得率1.60%)。EOM保存在4°C的小瓶中，以便进一步使用。凭证标本(01-02-01-KR-191217)存放在韩国首尔庆熙大学韩国医学院韩国医学融合系。

香精油成分的鉴定、叶提取

提取的挥发油的EOM成分薄荷、采用气相色谱/质谱分析(GC-MS)对叶片进行测定。精油的GC-MS分析采用GC-2010岛津系统。对GC-2010 Shimadzu系统和GCMS-QP2010 Plus四极质谱仪(Agilent Technologies Inc.， Santa Clara, CA, USA)这两种设备进行了组合分析。2 μ l的样品(40 mg油溶解在1.5 ml的二氯甲烷中)以5:1的比例以分裂模式注入。采用30 m HP-5MS毛细管柱(直径0.25 mm，固定相膜厚0.25 μm)分离油组分。分析方法是将一个程控注射器注入顶空，并将挥发性样品注入气相色谱。柱式烘箱保持初始温度45°C (3 min)。注入器温度为250℃，保持20 min。油的扫描范围是100-500米/z、薄荷酮、薄荷醇、乙酸甲酯的峰分别为1、3、5 (补充表S1)．

动物的处理

实验程序由韩国庆熙大学机构动物伦理委员会完成[KHUASP(SE)-20-363;2020-10-27]。5周龄雌性BALB/c小鼠由DBL公司(阴城，韩国)购买。小鼠维持12 h/12 h明暗循环(平均温度22±2℃，平均湿度55%±10%)。BALB/c小鼠随机分为5组:(1)CTR:无治疗对照组;(2) OVA + PM10:卵清蛋白(OVA)和PM10处理组;(3) DEX:经OVA和pm10处理的小鼠，吸入地塞米松0.06 (% w/v)作为阳性对照组;(4) eom0.0004:经OVA和pm10处理的小鼠，与eom0.0004 (% v/v)组吸入;(5) eom0.04:经OVA和pm10处理的小鼠，与eom0.04 (% v/v)组吸入。DEX组和EOM组使用自制的带有雾化器的腔室吸入盐水混合物(Philips, Amsterdam, Netherlands)。每周治疗3次，每次5 min，持续7周。 The treatment of DEX and EOM was pre-treated days 7–28. The DEX and EOM groups were then administered inhalation methods using a saline mixture on days 28–56. In order to induce the allergic rhinitis model, 10 mg of OVA (albumin in chicken eggs) and 500 mg of aluminum hydroxide (aluminum injection) were injected into the intraperitoneal injection with a total of 0.1 ml of saline solution on days 28, 35, and 42. Allergic rhinitis models were then challenged with 1 mg of OVA and 100 μg of PM10 in 50 μl of saline by intranasal instillation on days 49–51. At the end of the experiment, these models were sacrificed on day 56.

鼻腔组织病理学评估

取出鼻组织，用10%中和福尔马林固定24小时，然后用乙醇和二甲苯脱水。将脱水后的鼻组织切成厚度为5 μm的薄片。用苏木精和伊红(H&E)染色观察鼻组织上皮细胞厚度和炎症细胞。采用周期性酸性希夫(PAS)、甲苯胺蓝染色检测鼻段杯状细胞黏液蛋白及肥大细胞增生程度。

测量鼻部症状

在最后一次OVA挑战后，由5名观察员记录鼻腔摩擦和打喷嚏的次数，盲视30分钟，以评估过敏反应。老鼠的动作被摄像机记录了下来。统计分析使用了五个观察员所作测量的平均值。

ELISA法检测血清IgE和IgG2a

老鼠的血液样本立即从眼睛中获得。血液样本在4°C下以1200 rpm离心30 min采集，分离血清样本。根据制造商的建议，使用商业ELISA试剂盒(BD Biosciences, San Diego, CA, USA)评估动物体内的IgE和IgG2a水平。

鼻灌洗液细胞计数

献祭后，将1ml无菌生理盐水溶液经气管轻轻注入鼻腔，清洗干净。用离心机采集鼻灌洗液(NALF)细胞。巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和淋巴细胞用Wright-Giemsa染色，用血细胞计计数。

免疫组织化学

免疫组化(IHC)分析采用切片机石蜡切片，切片厚度为5 μm。切片后，用3% H2O2孵育30min，测定内源性过氧化物酶活性。用阻塞溶液堵塞切片1小时。然后将第一种抗体ZO-1 (1:500, Santa-Cruz，美国)在4°C下添加到鼻组织中过夜。用大鼠二抗IgG (1:200, VECTOR实验室，美国)在室温下覆盖切片60分钟。用DAB溶液(Sigma-Aldrich, D5637)进行免疫反应性染色。最后用苏木精染色，进行反染色。

细胞培养

RPMI 2650，人鼻中隔肿瘤上皮细胞系，购自韩国细胞系银行(Seoul, Korea)。RPMI 2650细胞在添加10%胎牛血清(FBS)和1%青霉素/链霉素的RPMI 1640(美国康宁)CO中培养₂大气是37%和5%。每2天更换一次培养基。

EOM的细胞毒性

RPMI 2650细胞以3 × 10接种于96孔板中⁴细胞/孔，直到汇合达到80%。用不同浓度的EOM处理细胞⁻⁷, 10⁻⁶, 10⁻⁵，和10⁻⁴/ml (% v/v)。RPMI 2650细胞在37°C和CO中孵育24 h₂5%的大气压。孵育后，用MTT试剂(终浓度为5 μg/ml)在37℃下孵育2 h。甲醛，被称为细胞活力指标，通过100 ul DMSO溶解(Sigma Aldrich，首尔，韩国)每孔。用酶联免疫吸附法(ELISA)在570 nm处测定甲马甲的产量。

RNA提取和逆转录聚合酶链反应

RPMI 2650细胞暴露于100 μg/ml的PM10中⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v)滴入EOM 24 h。城市灰尘，SRM 1649b，由美国国家标准与技术研究所(Gaithersburg, MD, USA)提供。RPMI 2650细胞在TRIZOL试剂中提取(Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)。互补DNA (cDNA)由Maxime RT预混剂(Invitrogen Corp.， Carlsbad, CA, USA)合成。然后使用Maxime PCR预混试剂盒(Invitrogen Corp.)对合成的cDNA进行RT-PCR评价。用2%琼脂糖凝胶检测PCR产物的表达，并用溴化乙锭染色。利用Image J计算机密度测定系统确定靶基因的相对条带。

Western blot分析

RPMI 2650细胞暴露于100 μg/ml的PM10中⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v)滴入EOM 24 h。城市粉尘，SRM 1649b由美国国家标准与技术研究所(Gaithersburg, MD, USA)购买。RPMI 2650细胞在RIPA缓冲液中提取(Thermo Scientific, Rockford, IL, USA)。采用Bradford法共从RPMI 2650细胞中测定了10 μg细胞蛋白。使用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质，然后转移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上。将3%的牛血清白蛋白加入含有0.1% Tween-20 (TBS- t)的tris缓冲盐水(TBS)中，阻断PVDF膜，一抗在4℃下孵育过夜。使用辣根过氧化物酶偶联二抗与PVDF膜结合1小时后(1:3 00,Cell Signaling, USA)，使用成像系统检测印迹(Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden)。

统计分析

实验数据使用GraphPad Prism 5 (GraphPad Software, Inc.， La Jolla, CA, USA)进行测量。数据分析采用单因素方差分析(one-way ANOVA)，然后采用Tukey检验(Tukey test)进行两组以上小鼠的比较。所有数据均以均数±均数标准误差表示。一个p-value <0.05为差异有统计学意义。

结果

通过网络构建探讨EOM与变应性鼻炎的相关性

构建化合物薄荷酮、薄荷醇和乙酸甲酯的EOM网络分别有100个、100个和14个系数基因。去除重复位点后，共得到155个EOM化学基因共发位点。EOM网络由155个节点和740条边构成(图1一个)．EOM的靶基因为155个，过敏性鼻炎的靶基因为2087个。EOM和过敏性鼻炎靶点的维恩图显示，它们有71个相同的靶点。EOM总靶基因中约45.8%与变应性鼻炎的靶基因匹配(图1 b)．

EOM靶基因KEGG和GO富集分析预测重要通路

通过对EOM网络中丰富通路中与变应性鼻炎相关的术语进行排序，预测EOM对变应性鼻炎的显著通路。其中，KEGG通路中的“紧密连接”(Tight junction)被认为是EOM网络的预测相关机制，其错误发现率(FDR)值<0.05 (图1 c)．此外，GO过程术语“炎症反应”、“免疫系统过程的调节”、“炎症反应的调节”和“免疫系统过程的阳性调节”被显示为对EOM网络的相关反应和过程，FDR值<0.05 (图1 d)．

EOM对鼻中隔组织组织学改变的影响

随后，我们使用H&E、甲苯胺蓝和PAS染色评估EOM对鼻中隔组织学改变的影响。OVA + PM10组鼻中隔组织上皮细胞增厚明显高于对照组。eom处理小鼠(0.0004% v/v和0.04% v/v)的上皮厚度比OVA + pm10暴露小鼠(图2 a, D)．如图2 b, E，与对照组比较OVA + PM10组鼻中隔组织肥大细胞脱颗粒情况。此外，eom处理组(0.0004% v/v和0.04% v/v)肥大细胞减少55.37%。PAS染色结果显示，OVA + PM10组杯状细胞分泌明显增加。我们观察到eom处理组显著抑制了增加的杯状细胞(43.19%和48.55%)(图2 c、F)．对OVA + PM10组给予DEX可显著降低组织标志物。

EOM对变应性鼻炎模型鼻部症状的影响

鼻内给药后，过敏性鼻炎模型中揉鼻和打喷嚏的发生明显增加。在图3一EOM 0.04 (% v/v)组的摩擦比对照组减少了65.25%。DEX组以鼻症状减轻作为阳性对照。此外，eom0.04 (% v/v)组的治疗导致打喷嚏测试减少50.83% (图3 b)．本实验也发现EOM 0.0004组均无显著变化。

EOM对NALF炎症细胞浸润及IgE产生的影响

为了验证EOM在鼻炎症中的作用，ELISA法检测了NALF细胞的浸润情况。经EOM (0.0004% v/v和0.04% v/v)处理后，OVA + PM10组NALF细胞总数减少。0.04 (% v/v) EOM处理显著降低中性粒细胞数量。此外，OVA + pm10诱导组的淋巴细胞约为70.4%和72.8%。巨噬细胞和总细胞(图4一)．ELISA检测血清中IgE的表达和IgG2a的产生。eom处理组中，浓度为0.0004 (% v/v)和0.04 (% v/v)的IgE水平分别降低了46%和47.5%。但eom处理组(0.0004% v/v, 0.04% v/v)的IgG2a与OVA + PM10组(图4 b)．

EOM对鼻组织ZO-1表达的影响

采用免疫组化方法研究EOM对ZO-1的调节作用。OVA + pm10诱导组ZO-1表达降低75.44%。eom0.0004和0.04 (% v/v)分别提高了2.08倍和3.04倍的紧密连接恢复。此外，DEX处理使ZO-1表达增加2.86倍(图5)．

EOM对RPMI2650鼻上皮细胞的细胞毒性

MTT法检测EOM对RPMI2650细胞活力的影响。如图6，即使在EOM中，细胞活力也没有下降⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v)-处理组。这些数据表明，指定浓度的EOM对RPMI 2650细胞无毒。

EOM对pm10诱导的鼻上皮细胞紧密连接相关因子信使RNA水平的影响

PM暴露于RPMI 2650鼻上皮细胞诱导紧密连接相关信使RNA (mRNA)水平降低。刺激PM10可降低RPMI 2650细胞中紧密连接相关mRNA的表达。与未处理的细胞相比，PM10的敏化显著降低了ZO-1的74.74%水平。ZO-1在10⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v)处理的细胞较pm10处理的细胞显著增加3.21倍、3.55倍和4.51倍。此外，claudin-1在10⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v)处理的细胞较pm10处理的细胞显著增加了2.15倍、2.44倍和2.5倍。10的治疗⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵EOM /ml (% v/v)显著提高pm10处理细胞occludin的表达，分别提高2.59、2.85和3.59倍。与阴性对照组相比，JAM-A表达量分别增加5.3倍、5.32倍和5.43倍。此外，DEX组的治疗显著增加了紧密连接相关mRNA的水平(图7)．

EOM对pm10诱导的鼻上皮细胞紧密连接相关蛋白的影响

与pm10处理组相比，EOM处理的RPMI 2650细胞中ZO-1、claudin-1、occludin和JAM-A的表达水平呈剂量依赖性上调。PM10刺激RPMI 2650细胞后，紧密连接相关蛋白减少。ZO-1在10⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v)处理的细胞相比pm10处理的细胞分别显著增加了4.16倍、5.21倍和7.96倍。此外，claudin-1在10⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v)处理的细胞较pm10处理的细胞分别显著增加3.15倍、3.8倍和4.83倍。10的治疗⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v) EOM显著提高pm10处理细胞occludin的表达，分别提高2.96倍、5.06倍和7.02倍。与阴性对照组相比，JAM-A的表达分别增加36.1倍、36.3倍和42.8倍(图8)．

EOM对pm10诱导的鼻上皮细胞MAPK和nf - kb相关蛋白的影响

EOM暴露在变应性鼻炎模型中调控了丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)-NF-κB信号通路。此外，我们还通过MAPK-NF-κB信号通路来评估DEX对过敏性鼻炎小鼠的影响。如图9通过PM10刺激RPMI 2650细胞磷酸化c-jun n端激酶(JNK)和细胞外信号调节激酶(ERK)。JNK的磷酸化在10⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v)分别显著降低了7.59%、9.01%和52.61%。10组中ERK的表达分别下降了22.15%、34.68%和51.78%⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml (% v/v)。此外，所有浓度的EOM处理均显著降低p38的磷酸化水平(图9)．通过western blot检测核、胞浆NF-κB水平及胞浆IκB-α抑制剂水平，观察eom处理组对NF-κB信号通路的影响。EOM治疗组(10⁻⁷, 10⁻⁶，和10⁻⁵/ml % v/v)组显著调节NF-κB信号通路(图9 b)．

讨论

变应性鼻炎由于紧密连接的破坏而伴有气道重塑，气道重塑的常见炎症特征包括鼻塞、鼻漏、粘液分泌、肥大细胞脱颗粒(21)．气道重塑定义为气道结构细胞的改变、上皮组织厚度的改变以及气道壁粘液分泌过多(22)．通常表现为杯状细胞分泌过多，基底膜增厚(23)．该研究推测，过敏性鼻炎可能与鼻腔结构的重塑有关。本研究通过组织学改变的结果显示，EOM治疗可恢复OVA和pm致敏性变应性鼻炎小鼠的鼻中隔厚度和杯状细胞增生，提示EOM对变应性鼻炎的鼻塞和鼻漏有抑制作用。此外，过敏性鼻炎常见的炎症反应是肥大细胞脱颗粒(24)．肥大细胞数量的过度增加已被证实可诱导IgE的合成和th2特异性细胞因子IL-4和IL-13的产生(25)．位于鼻区的肥大细胞与鼻上皮细胞的细胞外基质蛋白和粘附分子相互作用，从而导致变应性鼻炎的晚期过敏反应(26)．组织学变化显示，经EOM治疗后，OVA和pm致变应性鼻炎小鼠肥大细胞数量明显减少。由此可见，吸入EOM可有效改善变应性鼻炎患者的气道重塑。

在变应性鼻炎的发展过程中，伴随着气道重塑，还会出现流涕、鼻痒、揉鼻、打喷嚏、鼻塞等结膜症状(27)．摩擦和打喷嚏是变应性疾病的典型表现，尤其是鼻炎，这些症状多与过敏原特异性IgE有关，与th2特异性反应相关的气流阻塞(28)，而已知IgG2a在过敏性疾病中主要受Th1免疫反应的影响(29)．在本研究中，EOM治疗可抑制变应性鼻炎的过敏行为、摩擦和打喷嚏。此外，EOM能有效抑制血清IgE的升高，但对IgG2a无抑制作用。这些结果表明，EOM通过抑制Th2免疫反应产生的IgE来缓解过敏症状，包括摩擦和打喷嚏。此外，已经证实改善NALF中炎症细胞浸润可以中断变应性鼻炎的进展。特别是炎症细胞，包括中性粒细胞、淋巴细胞(30.)和巨噬细胞(31)在变应性鼻炎的发展过程中被浸润。在嗜酸性粒细胞方面，已知它在过敏性疾病中受IL-5和eotaxin的调节，而不是中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞(32)．在本研究中，EOM显著降低了NALF中包括中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞在内的炎症细胞，但未显著降低嗜酸性粒细胞，说明EOM在变应性鼻炎中通过破坏紧密连接引起的炎症反应比细胞因子和eotaxin引起的炎症反应更有效。

在变应性鼻炎气道重塑过程中，气道上皮细胞作为结构屏障对吸入的环境变应原和病原体起着至关重要的作用(33)．先前的一项研究报告了紧密连接对鼻内药物开发的重要性，以提高“非利平斯基”小分子药物的生物利用度，以及肽、蛋白质和寡核苷酸药物(34)．此外，已知紧密连接与细胞外屏障通透性有关，而细胞外屏障通透性在维持上皮屏障功能中起着至关重要的作用(35)．由于本研究认为EOM可能与变应性鼻炎中紧密连接等结构屏障的破坏而导致的鼻结构重塑有关，因此我们使用网络药理学分析来预测EOM对变应性鼻炎的潜在机制。以薄荷酮、薄荷醇和乙酸甲酯为主要成分，构建了蛋白-蛋白相互作用网络(PPIN)。网络分析结果表明，155个节点和740条边与EOM中的3个主要化合物有关。此外，通过包括KEGG通路和GO过程在内的功能富集分析，EOM网络有望影响紧密连接和炎症。由此，我们发现EOM与变应性鼻炎密切相关，通过调节紧密连接和抑制炎症反应。根据网络药理学的预测结果，我们进一步研究了EOM的分子机制，特别是在体外和体内的紧密连接调节和抑制上皮炎症。

上皮细胞的紧密连接由跨膜蛋白的主要成分组成，即ZO-1、claudin、occludin和JAMs (36)．ZO-1直接与细胞内紧密连接(包括claudin-1、occludin和JAM-A)相互作用，被认为可以构建和调节紧密连接的结构(37)．Claudin-1是一种防御蛋白，对调节鼻屏障的细胞旁渗透性至关重要(38)．已知Occludin维持在鼻粘膜假分层柱状上皮的最上层，以调节渗透性(39)．此外，JAM-A在过敏性鼻炎的上皮屏障调节中是必不可少的(40)．EOM显著恢复了鼻组织和鼻上皮细胞中ZO-1的表达水平，说明EOM治疗后ZO-1的恢复有助于直接与细胞内紧密连接(包括claudin-1、occludin和JAM-A)相互作用。此外，EOM治疗变应性鼻炎后claudin-1和occludin的mRNA和蛋白表达水平升高，说明EOM具有有效的鼻屏障防御作用。EOM改善了变应性鼻炎中高度相关的鼻屏障调节JAM-A。总之，本研究显示EOM治疗恢复了紧密连接的表达，从而恢复了在变应性鼻炎中阻断变应原通路的鼻上皮屏障破坏。

MAPK-NF-κB信号通路是导致紧密连接的主要炎症通路之一，据报道在变应性鼻炎中起主要作用(41)．MAPK信号通路的激活，包括ERK, JNK和p38磷酸化，是由claudin-1和occludin介导的(42)，在羧基末端有几个磷酸化位点，与MAPK的调控有关(43)．MAPK的下游，如NF-κB信号通路，是一种主要的蛋白质复合物，参与调节各种免疫反应，包括过敏性鼻炎的诱导(44)．基于这些报道，针对MAPKs的抑制剂已经被开发出来，以减少炎症和紧密连接的破坏(45)．本研究在pm10刺激的人鼻上皮细胞中，研究EOM对MAPK-NF-κB信号通路激活的影响。EOM处理降低了PM10存在时人鼻上皮细胞磷酸化的ERK, JNK和p38。本研究结果还显示，经EOM治疗后，OVA和pm10诱导的NF-κB活化被显著调控。这些数据表明，EOM治疗通过失活与变应性鼻炎紧密连接相关的MAPK-NF-κB信号通路来发挥抗过敏作用。由此可见，MAPK-NF-κB信号通路可能参与鼻上皮屏障损伤。

本研究的关键发现是，总体而言，网络分析预测了EOM作为一种治疗变应性鼻炎的潜在作用机制，显示了紧密连接破坏与炎症之间的关系，以及EOM对变应性鼻炎的疗效。DEX在我们的研究中被用作阳性对照，是一种用于治疗过敏性鼻炎的类固醇药物，在抑制炎症介质(46)．有许多关于DEX副作用的研究，如免疫抑制、高血压和肌肉无力(47)．因为精油吸入疗法长期以来被安全地用于治疗各种炎症性疾病(48)，我们期望使用喷雾器吸入天然产品提取的精油，而不是使用类固醇药物，有助于减轻过敏性鼻炎的症状。吸入EOM可减少对上气道重塑的破坏，如鼻中隔增厚、杯状细胞增生和肥大细胞浸润。EOM对过敏性鼻炎的症状也有明显的改善，尤其是摩擦和打喷嚏的减少。此外，EOM影响紧密连接和上皮屏障功能，如ZO-1、claudin-1、occludin和JAM-A。综上所述，EOM在调节鼻上皮屏障紧密连接破坏和上气道炎症以及治疗变应性鼻炎方面具有优势。综上所述，这些发现可能为EOM治疗变应性鼻炎提供了治疗机制。

数据可用性声明

本研究中提供的数据集可以在在线存储库中找到。存储库/存储库的名称和存取编号如下:https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/, 1254;https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/, 26447;https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/, 27867年。

道德声明

该动物研究由韩国庆熙大学机构动物伦理委员会(KHUASP(SE)-20-363;2020-10-27)审查并批准。

作者的贡献

概念化;NP、MHK和WMY;数据管理;NP、JYC、MHK;正式的分析;NP、JYC、KMH;资金收购;WMY;调查;NP、JYC、MHK; Methodology; NP, JYC, and MHK; Project administration; WMY; Resources; WMY; Software; NP, JYC, MHK, and WMY; Supervision; WMY; Validation; NP and JYC; Visualization; NP; Writing – Original Draft Preparation; NP; Writing – Review and Editing; NP, JYC, and MHK. All authors contributed to the article and approved the submitted version.

资金

这项工作得到了韩国政府资助的韩国国家研究基金会(NRF-2019R1I1A2A01063598和NRF-2020R1I1A1A01068828)的支持。

利益冲突

作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文中所表达的所有主张仅代表作者，并不代表他们的附属组织，也不代表出版商、编辑和审稿人。任何可能在本文中评估的产品，或可能由其制造商提出的声明，都不得到出版商的保证或认可。

补充材料

本文的补充资料可在以下网址找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/falgy.2022.1012183/full#supplementary-material．

缩写

敏捷,地塞米松;酶联免疫吸附试验;ERK，细胞外信号调节激酶;FDR，错误发现率;GC-MS，气相色谱/质谱;GO，基因本体;搞笑,免疫球蛋白;核因子κB抑制剂IκB-α;JAMs，连接粘附分子;JNK, c-jun n端激酶; KEGG, kyoto encyclopedia of genes and genomes; MAPK, mitogen-activated protein kinase; MTT, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, a tetrazole; NALF, nasal lavage fluid; NF-κB, nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells; OVA, ovalbumin; PBS, phosphate-buffered saline; PPIN, protein-protein interactions network; RT-PCR, reverse transcription polymerase chain reaction; ZO-1, zonula occludens-1

参考文献