近日，实验室邀请了美国亚利桑那大学医学院Kwang Chul Kim教授分享了《MUC1: a secret molecule in airway》的讲座。此次讲座由卢文菊教授和华南师范大学附属中学国际部时汇杰同学主持。

气道黏液由覆盖在呼吸道表面的含有大分子成分的一层薄薄的气道表面液体所组成。黏液的主要功能是通过纤毛运动清除吸入的颗粒物和有害化学物质来保护肺部。黏液由水、离子、黏蛋白以及各种具有抗微生物、抗蛋白酶和抗氧化反应的其他大分子组成。黏蛋白是黏液中的主要蛋白质成分，以分泌型糖蛋白和细胞表面糖蛋白的形式存在。分泌型黏蛋白呈凝胶样主要负责黏液的黏弹性质，这对有效的纤毛运动清除至关重要。细胞表面黏蛋白通过其胞外结构域保护上皮表面免受病原体侵袭，并通过其胞内段调节细胞内信号传导。然而，黏蛋白的确切结构以及调控它们表达的方式尚不完全清楚。

在此次讲座中，Kim教授和与会师生回顾了目前已知的气道黏蛋白的细胞和分子特性，并重点围绕MUC1进行详细阐述。

首先，Kim教授将气道黏蛋白视作“呼吸道中的航空母舰”，即通过强疏水性与各种蛋白质和脂类紧密结合，形成高度有序的结构，从而维持气道黏液的正常功能。接着，重点阐述了MUC1的表达、结构、功能，并指出MUC1/Muc1是铜绿假单胞菌的黏附位点，并且在感染期间可通过抑制Toll样受体（TLR）5信号传导，显著降低铜绿假单胞菌诱导的IL-8水平，并抑制NF-κB和MAPK的激活，而MUC1-/-小鼠则无法抵御铜绿假单胞菌感染。他表示MUC1通过其CT段发挥对TLR信号传导的负调控作用，包括抑制除TLR5以外的TLR信号传导（TLR2、3、4、7和9），从而能够显著减轻机体对其他病原体和其他系统引起的炎症反应。此外，他强调血小板活化因子（PAF）、过氧化物（O2-）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、前列腺素F2a（PGF2α）、白三烯C4（LTC4）、白三烯D4（LTD4）、ATP、中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）等分子可激活气道杯状细胞黏蛋白的释放，尤其TNF-α是炎症过程中MUC1水平的关键调节因子，而NE可促进大量TNF-α生成，从而上调MUC1水平。有趣的是，MUC1依赖性EGFR激活介导了香烟烟雾（CS）诱导的气道杯状细胞化生（GCM）和黏蛋白过度产生，这一发现有望使MUC1成为治疗慢性鼻窦炎和COPD黏液高分泌的靶点。最后，Kim教授对MUC1研究计划作了三个展望：一是开发MUC1类似物的抗炎药物，二是研究MUC1在CS诱导GCM发生发展中的允许作用机制，三是探索MUC1在肺泡2型上皮细胞中的作用，给我们提供了非常清晰的研究方向。

学术报告后，Kim教授与参会人员围绕MUC1在气道黏液高分泌、肺泡再生方向的科学问题进行了深入交流。通过本次会议，参会人员对气道黏蛋白的研究进展和待攻克问题得到了认识。此次讲座干货满满，精彩纷呈，大家踊跃发言，营造了良好的学术氛围。

讲者介绍

Kwang Chul Kim，博士，亚利桑那大学医学院教授兼主任，明商医学院教授和院长，生理学终身教授兼肺黏液研究项目主任，马里兰大学巴尔的摩分校药学和医学终身教授。Kim教授于1979年博士毕业于俄亥俄州立大学医学院，现任美国NIH研究资助审查委员会会员，《Am J Clin Exp Immunol》、《Am J Respir Cell Mol Biol》、《Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol》，《Arch Pharm Res》杂志编委，美国胸科学会、美国生理学会、美国细胞生物学学会和欧洲呼吸学会会员。主要研究领域是气道内腔黏液的细胞生物学，气道内腔是肺部的主要保护屏障。Kim教授对气道黏液和黏液纤毛清除进行了一系列的研究，在这一领域做出了巨大贡献，已发表sci论文150篇，授权美国专利3项。