Abstract Emerging evidence demonstrates that pyroptosis has been implicated in the pathogenesis of asthma. Gasdermin D (GSDMD) is the pyroptosis executioner. The mechanism of GSDMD in asthma remains unclear. The aim of this study was to elucidate the potential role of GSDMD in asthmatic airway inflammation and remodeling. Immunofluorescence staining was conducted on airway epithelial tissues obtained from both asthma patients and healthy controls (HCs) to evaluate the expression level of N-GSDMD. ELISA was used to measure concentrations of cytokines (IL-1β, IL-18, IL-17A, and IL-10) in serum samples collected from asthma patients and healthy individuals. We demonstrated that N-GSDMD, IL-18, and IL-1β were significantly increased in samples with mild asthma compared with those from the controls. Then, wild type and Gsdmd -knockout ( Gsdmd −/− ) mice were used to establish asthma model. We performed histopathological staining, ELISA, and flow cytometry to explore the function of GSDMD in allergic airway inflammation and tissue remodeling in vivo. We observed that the expression of N-GSDMD, IL-18, and IL-1β was enhanced in OVA-induced asthma mouse model. Gsdmd knockout resulted in attenuated IL-18, and IL-1β production in both bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and lung tissue in asthmatic mice. In addition, Gsdmd −/− mice exhibit a significant reduction in airway inflammation and remodeling, which might be associated with reduced Th17 inflammatory response and M2 polarization of macrophages. Further, we found that GSDMD knockout may improve asthmatic airway inflammation and remodeling through regulating macrophage adhesion, migration, and macrophage M2 polarization by targeting Notch signaling pathway. These findings demonstrate that GSDMD deficiency profoundly alleviates allergic inflammation and tissue remodeling. Therefore, GSDMD may serve as a potential therapeutic target against asthma.

Abstract Neutrophilic inflammation contributes to multiple chronic inflammatory airway diseases, including asthma and chronic rhinosinusitis with nasal polyps (CRSwNP), and is associated with an unfavorable prognosis. Here, using single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) to profile human nasal mucosa obtained from the inferior turbinates, middle turbinates, and nasal polyps of CRSwNP patients, we identified two IL-1 signaling-induced cell subsets— LY6D + club cells and IDO1 + fibroblasts—that promote neutrophil recruitment by respectively releasing S100A8/A9 and CXCL1/2/3/5/6/8 into inflammatory regions. IL-1β, a pro-inflammatory cytokine involved in IL-1 signaling, induces the transdifferentiation of LY6D + club cells and IDO1 + fibroblasts from primary epithelial cells and fibroblasts, respectively. In an LPS-induced neutrophilic CRSwNP mouse model, blocking IL-1β activity with a receptor antagonist significantly reduced the numbers of LY6D + club cells and IDO1 + fibroblasts and mitigated nasal inflammation. This study reveals the roles of two cell subsets in neutrophil recruitment and demonstrates an IL-1-based intervention for mitigating neutrophilic inflammation in CRSwNP.

To identify diagnostic markers related to oxidative stress in chronic rhinosinusitis with nasal polyps (CRSwNP) by analyzing transcriptome sequencing data, and to investigate their roles in CRSwNP.