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胃食管反流(gastroesophageal reflux,GER)除可引起食管炎症损伤外,还可引起慢性气道炎症疾病如哮喘,并加重慢性阻塞性肺疾病的症状。普遍认为GER性气道炎症藉反流和神经反射二种可能机制所引起,非神经源性胆碱系统和神经源性胆碱系统在炎症产生中起重要作用。在炎症区域乙酰胆碱ACh浓度高于正常,这可能是由于胃内容物通过反流作用于气道,刺激ACh的旁分泌；以及GER通过神经反射后引起ACh释放增加。虽然ACh激动N胆碱受体(α7亚型)介导胆碱能抗炎途径已是近年共识,而ACh介导炎症产生的胆碱受体与信号通路的了解十分有限,较多研究的关注点在ACh作用于免疫细胞M胆碱受体影响炎症趋化因子的释放,而GER性气道炎症中ACh对气道结构细胞M胆碱受体介导作用不明确。因此,本研究在国内外率先建立小鼠GER性慢性气道炎症的模型；从整体水平上探索了M胆碱受体在神经源性和非神经源性胆碱系统介导GER性慢性气道炎症中作用；以及在细胞和分子水平上探讨了M胆碱受体及其亚型对气道结构细胞炎症介质释放以及NF-κB信号通路的影响。
在建立豚鼠GER模型基础上,通过外源性酸造模法建立小鼠GER性慢性气道炎症的模型,形态学观察表明模型动物的食管和肺的组织和细胞形态改变符合慢性病理炎症特征,功能性测定表明模型动物的气道呈现高反应特征并为抗炎药地塞米松所改善。在此模型基础上,通过病理学和相关炎症介质IL-8或ICAM-1的释放和表达的研究,证明M(特别是M3)胆碱受体拮抗剂在整体水平上对神经源性和非神经源性胆碱系统介导GER性慢性气道炎症有明显的抗炎作用,其抗炎强度与地塞米松相似。通过细胞生物学和高内涵分析发现,在脂多糖(LPs)单独或与卡巴胆碱(CCh)共同刺激下肺泡上皮细胞(A549)能大量释放IL-8,NF-κB的活化并促进核转位,而M(特别是M3)胆碱受体拮抗剂能显著阻断其作用,然而单独CCh不足以刺激A549细胞释放IL-8和NF-κB核转位,但可明显增强LPS的作用。提示M胆碱受体及其M3胆碱受体亚型对LPS介导气道上皮细胞的炎症介质IL-8释放起易化作用,并且发现炎症介质的释放与NF-κB信号转导通路有关。
通过本课题研究对阐明M胆碱受体在GER性慢性气道炎症中病理生理学作用和机制,及其M胆碱受体亚型选择性拮抗药在气道炎症中临床应用和新药开发提供了理论和实验依据。