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白芍總苷調(diào)控Nrf-2/HO-1信號通路對支氣管哮喘小鼠氣道重塑的影響

2023-11-13 09:29尹珊珊青海紅十字醫(yī)院小兒內(nèi)科西寧810000
中國免疫學(xué)雜志 2023年10期
關(guān)鍵詞:勻漿重塑氧化應(yīng)激

尹珊珊 馬 紅 姜 琦 (青海紅十字醫(yī)院小兒內(nèi)科,西寧 810000)

支氣管哮喘(簡稱哮喘)是一種復(fù)雜的氣道疾病,臨床較為常見,其特征為慢性炎癥、氣道高反應(yīng)性和氣道重塑,具有較高的發(fā)病率及病死率,已嚴(yán)重威脅全球人民的健康和生活[1]。氣道重塑是哮喘氣道高反應(yīng)性和肺功能障礙的主要原因,TGF-β1是一種在哮喘患者氣道中增多的生長因子,其失調(diào)對于氣道重塑至關(guān)重要[2-3]。據(jù)報道,TGF-β1 水平升高可促進(jìn)哮喘中支氣管上皮細(xì)胞和氣道平滑肌細(xì)胞(airway smooth muscle cells,ASMCs)增殖,參與哮喘患者氣道重塑[4-5],故TGF-β1 為降低哮喘發(fā)病率和病死率的潛在治療靶點。此外,氧化應(yīng)激功能障礙是氣道重塑的另一個關(guān)鍵觸發(fā)因素。已有研究證實氧化應(yīng)激會增強(qiáng)TGF-β1 誘導(dǎo)的ASMCs 細(xì)胞活力,抗氧化調(diào)節(jié)已成為近年來哮喘研究的熱點[6]。作為一種有效的抗氧化因子,核因子E2 相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid 2 related factor 2,Nrf-2)水平與哮喘進(jìn)展密切相關(guān)[7];血紅素加氧酶-1(heme oxygenase 1,HO-1)是Nrf-2 的重要靶基因,具有抗炎和抗氧化特性,Nrf-2/HO-1 通路的激活可減弱氣道重塑[8]。因此,靶向氧化應(yīng)激也是氣道重塑介導(dǎo)的哮喘的潛在治療策略。

白芍總苷(total glucosides of paeony,TGP)為白芍的有效部位,具有廣泛的藥理作用,包括抗炎、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)[9-10]。TGP 在中國已被廣泛應(yīng)用于治療自身免疫性疾病,包括類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、過敏性接觸性皮炎等,是一種有前景的抗炎和免疫藥物[9,11-12]。研究顯示,TGP可下調(diào)TGF-β1表達(dá),抑制心肌重構(gòu)[13];還可顯著提高抗氧化酶如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶(catalase,CAT)活性,對抗氧化應(yīng)激,防止糖尿病相關(guān)的腎損傷[14]。然而TGP 是否能抑制哮喘小鼠的氣道重塑還未可知。因此,本研究采用卵清白蛋白(ovalbumin,OVA)誘導(dǎo)建立小鼠支氣管哮喘模型,探究TGP 對模型小鼠氣道重塑的影響及潛在機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 從北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司購入SPF 級雄性BALB/c 小鼠50 只,6~7 周齡,體質(zhì)量18~22 g,飼養(yǎng)于恒溫室,動物房溫度保持在(24±3) ℃,相對濕度40%~60%,并在可控制的光照下保持12 h/12 h 明暗交替。該研究得到青海紅十字醫(yī)院動物護(hù)理和使用委員會的批準(zhǔn)(202109001),并按照實驗動物使用的3R 原則給予人道關(guān)懷。適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d后開始實驗。

1.1.2 主要試劑與儀器 白芍總苷膠囊(帕夫林,寧波立華制藥有限公司,國藥準(zhǔn)字:H20055058,規(guī)格0.3 g);OVA(Sigma-Aldrich,A21772);Nrf-2 抑制劑ML385(北京百奧萊博科技有限公司,M00240);HE 染色試劑(C0105)、RIPA 裂解液(P0013B)、BCA試劑盒(P0010)均購自碧云天生物科技公司;AB-PAS染色試劑盒(G1285)購自北京Solarbio 公司;小鼠半胱 氨 酰 白 三 烯1(cysteinyl leukotriene 1,CysLT1)(ml058762)、TGF-β1(ml002115)ELISA 試劑盒購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司;小鼠半胱氨酰白三烯受 體1(cysteinyl leukotriene receptor 1,CysLTR1)ELISA 試劑盒(KT-34072)購自美國Kamiya Biomedical 公司;總抗氧化能力(total antioxidant capacity,TAOC)檢測試劑盒(比色法,A015-1-2)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)(比色法,A005-1-2)、SOD(WST-1 法,A001-3-2)、CAT(A007-2-1)測定試劑盒購自南京建成生物工程研究所;TRIzol(9108-1)、PrimeScriptTMRT 試劑盒(RR037A)、SYBR?Premix Ex TaqTMⅡ試劑盒(RR820A)購自日本TaKaRa;TGF-β1、基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)和金屬蛋白酶組織抑制因子1(tissue inhibitor of metalloproteinase 1,TIMP-1)的引物購自上海GenePharma 公司;兔源一抗TGF-β1(ab215715)、Nrf-2(ab137550)、HO-1(ab189491)、Lamin B1(ab16048)、GAPDH(ab181602)和二抗羊抗兔IgG H&L(HRP)(ab205718)購自英國Abcam公司。

iMark680 多功能酶標(biāo)儀、蛋白轉(zhuǎn)膜裝置(美國Bio-Rad 公司);NanoDrop 2000 分光光度計(美國Thermo Scientific 公 司);ABI 7500 實 時 熒 光 定 量PCR 儀(美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司);IX71 熒光顯微鏡(日本Olympus公司)。

1.2 方法

1.2.1 分組及模型制備 將50 只BALB/c 小鼠隨機(jī)分為對照組(Control 組)、模型組(OVA 組)、TGP低劑量組(TGP-L,460 mg/kg)、TGP高劑量組(TGP-H,920 mg/kg)、TGP+ML385 組(TGP 920 mg/kg+ML385 30 mg/kg)[15],每組10 只。除Control 組外,其余各組小鼠參考文獻(xiàn)[16]方法采用OVA 致敏建立哮喘模型:分別在實驗第1 天、第7 天腹腔注射0.2 ml OVA致敏液(4 mg OVA+150 μl 氫氧化鋁),從第21 天開始將小鼠置于霧化箱內(nèi)使用10%OVA 激發(fā)液(20 g OVA+200 ml 生理鹽水)進(jìn)行霧化,每周3 次,每次30 min,連續(xù)8 周;Control 組給予等量生理鹽水霧化。TGP 各劑量組在每次霧化前1 h 給予相應(yīng)劑量的TGP 混懸液灌胃,TGP+ML385 組在每次霧化前1 h 給予30 mg/kg 的ML385 和920 mg/kg 的TGP 灌胃,Control 組和OVA 組給予等量生理鹽水;各組均連續(xù)給藥8 周,最后一次激發(fā)24 h 后進(jìn)行取材和指標(biāo)檢測。

藥物劑量的換算:給藥劑量按成人平均體質(zhì)量70 kg 體表面積換算,小鼠體質(zhì)量按20 g 計,對應(yīng)給藥劑量為成人的9.1 倍;TGP 成人每日給藥劑量為3.6 g,則小鼠每日給藥劑量為460 mg/kg,因此設(shè)置低、高劑量藥物劑量為460、920 mg/kg。

1.2.2 小鼠一般狀態(tài)觀察 觀察致敏和激發(fā)前后各組小鼠的行為學(xué)變化,是否有氣促、呼吸困難、打噴嚏、煩躁不安、喘息等典型的哮喘癥狀。

1.2.3 小鼠支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中炎癥相關(guān)因子的測定 處死小鼠,75%乙醇浸泡2 min 后,行氣管插管,結(jié)扎右肺,用1 ml預(yù)冷的PBS緩慢沖洗小鼠左肺3次,合并3次灌洗液,紗布過濾去除黏液后離心(4 ℃、2 000 r/min離心10 min),取上清。按照ELISA 試劑盒說明書檢測各組小鼠BALF中TGF-β1、CysLT1、CysLTR1水平。

1.2.4 小鼠肺組織氧化應(yīng)激指標(biāo)的測定 將小鼠左側(cè)肺組織按照1∶9 的比例加入生理鹽水研磨,2 500 r/min 離心10 min 后,取勻漿上清液,按照試劑盒說明書檢測肺勻漿中T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT活性。

1.2.5 小鼠肺組織病理學(xué)變化 取小鼠右肺上葉組織,用4%多聚甲醛固定,石蠟包埋,切片,進(jìn)行HE 和AB-PAS 染色,觀察氣道周圍炎癥細(xì)胞的浸潤情況及杯狀細(xì)胞分泌黏液情況;并對各組肺組織進(jìn)行病理學(xué)分級評分;每只小鼠肺切片任取5 個獨立區(qū)域進(jìn)行評分,取平均值。評分標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 肺組織HE和AB-PAS染色評分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Lung tissue HE and AB-PAS staining scoring standards

1.2.6 RT-qPCR 檢 測 肺 組 織TGF-β1、MMP-9 和TIMP-1 的mRNA 表達(dá) 取小鼠右肺中葉組織,使用TRIzol 從各組織中提取總RNA,NanaDrop 分光光度計檢測總RNA 的濃度和純度;然后按照試劑盒說明書將RNA 反轉(zhuǎn)錄為cDNA,進(jìn)行PCR 擴(kuò)增。反應(yīng)體系(25 μl):SYBR?Premix Ex TaqTMⅡ(2×)12 μl,正反向 引 物 各0.5 μl,cDNA(200 ng/μl) 1 μl,ddH2O 11 μl。反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性10 min;95 ℃變性15 s,60 ℃退火20 s,75 ℃延伸20 s,進(jìn)行40 個循環(huán)。以GAPDH 作為對照,采用2-ΔΔCt方法計算目的基因的相對表達(dá)量。引物序列見表2。

表2 RT-qPCR引物序列Tab.2 RT-qPCR primer sequences

1.2.7 Western blot檢測肺組織TGF-β1/Nrf-2/HO-1通路相關(guān)蛋白表達(dá) 取小鼠右肺下葉組織,使用含有1%蛋白酶抑制劑的RIPA 裂解緩沖液提取細(xì)胞總蛋白(用于TGF-β1、HO-1 檢測),并采用細(xì)胞核蛋白提取試劑盒提取細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)(用于Nrf-2檢測),然后使用BCA 檢測試劑盒進(jìn)行定量。將樣品在98 ℃下加熱5 min 變性,取等量蛋白質(zhì)樣品(30 μg/孔)加至10%SDS-PAGE 凝膠上行電泳分離,然后轉(zhuǎn)移至PVDF 膜,5%脫脂奶粉室溫封閉2 h,加入相應(yīng)一抗(TGF-β1、Nrf-2、HO-1,1∶1 000;GAPDH、Lamin B1,1∶2 000)于4 ℃下孵育過夜,次日,將膜與HRP標(biāo)記的羊抗兔IgG二抗(1∶5 000)室溫孵育1 h,ECL 顯色。以GAPDH、Lamin B1 為內(nèi)參,通過與內(nèi)參的灰度比,得出各目的蛋白的相對表達(dá)量。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 數(shù)據(jù)采用SPSS22.0、GraphPad Prism 8.0 和Image-Pro Plus 6.0 軟件進(jìn)行分析,結(jié)果以±s表示,兩組間比較采用t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA),組間有差異進(jìn)一步采用SNK-q檢驗進(jìn)行兩兩比較。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組小鼠的一般狀態(tài) 致敏階段:各組小鼠表現(xiàn)均正常,各組間無差異。激發(fā)階段:OVA 組小鼠出現(xiàn)典型的哮喘癥狀,如打噴嚏、煩躁不安、喘息等,而TGP-L 組和TGP-H 組小鼠的哮喘癥狀較OVA組明顯減輕,且TGP-H 組小鼠哮喘癥狀的改善程度優(yōu)于TGP-L 組;TGP+ML385 組小鼠的哮喘癥狀較TGP-H組加重,Control組小鼠表現(xiàn)正常。

2.2 各組小鼠BALF 中TGF-β1、CysLT1、CysLTR1水平 與Control 組相比,OVA 組小鼠BALF 中TGFβ1、CysLT1、CysLTR1 水平顯著升高(P<0.05);與OVA 組相比,TGP-L 組和TGP-H 組小鼠BALF 中上述指標(biāo)水平顯著降低(P<0.05),與TGP-H 組相比,TGP-L 組和TGP+ML385 組上述指標(biāo)水平顯著升高(P<0.05)。見表3。

表3 各組小鼠BALF中炎癥相關(guān)因子水平(±s,n=10)Tab.3 Levels of inflammatory-related factors in BALF of mice in each group (±s,n=10)

表3 各組小鼠BALF中炎癥相關(guān)因子水平(±s,n=10)Tab.3 Levels of inflammatory-related factors in BALF of mice in each group (±s,n=10)

Note:Compared with Control group, 1)P<0.05; compared with OVA group, 2)P<0.05; compared with TGP-H group, 3)P<0.05.

CysLTR1/(ng·ml-1)11.36±2.15 34.74±4.011)23.53±3.291)2)3)17.58±2.301)2)29.86±3.471)2)3)Groups TGF-β1/(pg·ml-1)Control OVA TGP-L TGP-H TGP+ML385 171.29±24.04 336.50±37.591)292.31±31.251)2)3)247.76±30.451)2)328.14±35.131)3)CysLT1/(ng·ml-1)16.53±2.86 45.61±4.471)33.42±5.181)2)3)22.70±3.521)2)40.39±4.201)3)

2.3 各組小鼠肺勻漿中T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT活性 與Control 組相比,OVA 組小鼠肺勻漿中TAOC、SOD、GSH-Px、CAT 活性顯著降低(P<0.05);與OVA 組相比,TGP-L 組和TGP-H 組小鼠肺勻漿中上述指標(biāo)的活性均顯著升高(P<0.05);與TGP-H 組相比,TGP-L 組和TGP+ML385 組小鼠肺勻漿中上述指標(biāo)的活性顯著降低(P<0.05)。見表4。

表4 各組小鼠肺勻漿中T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT活性(±s,n=10,U/mg prot)Tab.4 Activities of T-AOC, SOD, GSH-Px and CAT in lung homogenate of mice in each group (±s,n=10,U/mg prot)

表4 各組小鼠肺勻漿中T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT活性(±s,n=10,U/mg prot)Tab.4 Activities of T-AOC, SOD, GSH-Px and CAT in lung homogenate of mice in each group (±s,n=10,U/mg prot)

Note:Compared with Control group, 1)P<0.05; compared with OVA group, 2)P<0.05; compared with TGP-H group, 3)P<0.05.

CAT 6.53±0.73 2.27±0.381)3.30±0.511)2)3)5.27±0.601)2)3.41±0.421)2)3)Groups Control OVA TGP-L TGP-H TGP+ML385 T-AOC 2.29±0.25 1.10±0.191)1.60±0.211)2)3)2.38±0.272)1.73±0.221)2)3)SOD 114.26±13.71 48.31±7.421)69.52±8.271)2)3)120.67±14.122)75.44±10.651)2)3)GSH-Px 41.30±5.42 15.74±3.051)25.49±3.201)2)3)39.08±4.242)27.26±3.181)2)3)

2.4 各組小鼠肺組織病理學(xué)變化 HE 和AB-PAS染色結(jié)果顯示,Control 組支氣管和肺泡結(jié)構(gòu)清晰,肺泡壁無增厚,支氣管周圍無明顯炎癥細(xì)胞浸潤,未見杯狀細(xì)胞增生;與Control 組相比,OVA 組小鼠肺組織支氣管周圍可見大量炎癥細(xì)胞浸潤,杯狀細(xì)胞增生明顯,黏液分泌增加,肺組織炎癥和黏液分泌評分顯著升高(P<0.05);與OVA 組相比,TGP-L組和TGP-H 組小鼠肺組織氣道炎癥明顯減輕,黏液分泌減少,炎癥和黏液分泌評分顯著降低(P<0.05);與TGP-H 組相比,TGP-L 組和TGP+ML385 組小鼠肺組織氣道炎癥和黏液分泌評分均顯著升高(P<0.05)。見圖1、表5。

表5 各組小鼠肺組織病理評分(±s,n=10)Tab.5 Histopathological scores of lung tissues of mice in each group (±s,n=10)

表5 各組小鼠肺組織病理評分(±s,n=10)Tab.5 Histopathological scores of lung tissues of mice in each group (±s,n=10)

Note:Compared with Control group, 1)P<0.05; compared with OVA group, 2)P<0.05; compared with TGP-H group, 3)P<0.05.

Groups Control OVA TGP-L TGP-H TGP+ML385 Inflammation score(HE)0 Mucus secretion score(AB-PAS)0 2.34±0.281)1.92±0.261)2)3)1.21±0.171)2)1.86±0.251)2)3)3.26±0.351)2.45±0.281)2)3)1.51±0.171)2)2.37±0.261)2)3)

2.5 各組小鼠肺組織TGF-β1、MMP-9 和TIMP-1 的mRNA 表達(dá) 與Control 組相比,OVA 組小鼠肺組織TGF-β1、MMP-9 mRNA 表 達(dá) 顯 著 升 高,TIMP-1 mRNA 表達(dá)顯著降低(P<0.05);與OVA 組相比,TGP-L 組和TGP-H 組小鼠肺組織TGF-β1、MMP-9 mRNA 表達(dá)顯著降低,TIMP-1 mRNA 表達(dá)顯著升高(P<0.05);與TGP-H 組 相 比,TGP-L 組 和TGP+ML385組小鼠肺組織TGF-β1、MMP-9 mRNA 表達(dá)顯著升高,TIMP-1 mRNA 表達(dá)顯著降低(P<0.05)。見表6。

表6 各 組 小 鼠 肺 組 織TGF-β1、MMP-9 和TIMP-1 的mRNA表達(dá)(±s,n=10)Tab.6 mRNA expressions of TGF-β1, MMP-9 and TIMP-1 in lung tissues of mice in each group (±s,n=10)

表6 各 組 小 鼠 肺 組 織TGF-β1、MMP-9 和TIMP-1 的mRNA表達(dá)(±s,n=10)Tab.6 mRNA expressions of TGF-β1, MMP-9 and TIMP-1 in lung tissues of mice in each group (±s,n=10)

Note:Compared with Control group, 1)P<0.05; compared with OVA group, 2)P<0.05; compared with TGP-H group, 3)P<0.05.

TIMP-1 mRNA 1.00±0.00 0.37±0.051)0.50±0.061)2)3)0.74±0.101)2)0.54±0.071)2)3)Groups Control OVA TGP-L TGP-H TGP+ML385 TGF-β1 mRNA 1.00±0.00 2.74±0.301)2.16±0.251)2)3)1.43±0.181)2)2.07±0.241)3)MMP-9 mRNA 1.00±0.00 3.85±0.471)2.72±0.321)2)3)1.81±0.251)2)2.66±0.331)2)3)

2.6 各組小鼠肺組織TGF-β1/Nrf-2/HO-1通路相關(guān)蛋白表達(dá) 與Control 組相比,OVA 組小鼠肺組織TGF-β1 蛋白表達(dá)顯著升高(P<0.05),Nrf-2 和HO-1蛋白表達(dá)有所增加,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與OVA 組相比,TGP-L 組和TGP-H 組小鼠肺組織TGF-β1蛋白表達(dá)顯著降低,Nrf-2、HO-1蛋白表達(dá)顯著升高(P<0.05);與TGP-H 組相比,TGP-L 組和TGP+ML385 組小鼠肺組織Nrf-2、HO-1 蛋白表達(dá)顯著降低(P<0.05),TGF-β1 蛋白表達(dá)顯著升高(P<0.05)。見圖2、表7。

圖2 各組小鼠肺組織TGF-β1/Nrf-2/HO-1 通路相關(guān)蛋白表達(dá)Fig.2 Expressions of TGF-β1/Nrf-2/HO-1 pathway-related proteins in lung tissues of mice in each group

表7 各組小鼠肺組織TGF-β1、Nrf-2、HO-1 蛋白的表達(dá)(±s,n=10)Tab.7 Expressions of TGF-β1, Nrf-2 and HO-1 proteins in lung tissues of mice in each group (±s,n=10)

表7 各組小鼠肺組織TGF-β1、Nrf-2、HO-1 蛋白的表達(dá)(±s,n=10)Tab.7 Expressions of TGF-β1, Nrf-2 and HO-1 proteins in lung tissues of mice in each group (±s,n=10)

Note:Compared with Control group, 1)P<0.05; compared with OVA group, 2)P<0.05; compared with TGP-H group, 3)P<0.05.

HO-1/GAPDH 0.21±0.04 0.23±0.04 0.55±0.071)2)3)0.80±0.091)2)0.53±0.061)2)3)Groups Control OVA TGP-L TGP-H TGP+ML385 TGF-β1/GAPDH 0.13±0.02 0.64±0.071)0.41±0.051)2)3)0.29±0.041)2)0.43±0.061)2)3)Nrf-2/Lamin B1 0.15±0.03 0.20±0.04 0.37±0.051)2)3)0.48±0.071)2)0.34±0.051)2)3)

3 討論

氣道重塑是哮喘的主要病理特征之一,目前的臨床藥物(包括長效β2-激動劑、支氣管擴(kuò)張劑和吸入性皮質(zhì)類固醇)對氣道重塑影響不大[17]。因此,探索對氣道重塑有效的藥物對哮喘的臨床治療具有重要意義。本研究表明,TGP 通過影響氧化應(yīng)激減弱OVA 致敏小鼠的氣道重塑,這可能為治療哮喘提供了有力證據(jù)。

氣道重塑是指氣道結(jié)構(gòu)改變,包括上皮下纖維化、ASMCs 和杯狀細(xì)胞增生及細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)過多,這些是肺功能下降的主要原因[18]。氣道重塑包含多種病理因素,包括過敏原、生長因子、ROS 和促炎因子[19]。如CysLT1 通過與其受體CysLTR1 結(jié)合在哮喘中發(fā)揮促炎作用[20];且CysLT1 和TGF-β1 可通過促進(jìn)ASMCs 的增殖和遷移促進(jìn)氣道重塑,加速氣道壁增厚[21-22]。有研究表明,ASMCs 增生或TGF-β1 的調(diào)節(jié)是消除氣道重塑的潛在治療靶點[2-3]。本研究發(fā)現(xiàn)TGP 減少了OVA 小鼠的肺泡炎癥浸潤和氣道重塑,同時抑制了TGF-β1、CysLT1 和CysLTR1。然而,其他CysLTs 也在哮喘的炎癥反應(yīng)和氣道重塑中發(fā)揮關(guān)鍵作用,TGP 介導(dǎo)氣道重塑和炎癥反應(yīng)的改善是否與其他CysLTs 有關(guān)仍需進(jìn)一步研究[23]。此外,氧化應(yīng)激引起的氣道重塑也引起了研究人員的廣泛關(guān)注。氧化應(yīng)激可通過激活NF-κB 的免疫反應(yīng)性促進(jìn)肺炎癥因子表達(dá)[24];且氧化應(yīng)激介導(dǎo)TGF-β1 的激活導(dǎo)致AMSCs 的高反應(yīng)性和上皮損傷[25-26]。ECM 也是氧化應(yīng)激誘發(fā)的氣道重塑過程中的標(biāo)志之一,氧化應(yīng)激激活介導(dǎo)了基質(zhì)金屬蛋白酶的產(chǎn)生,也促進(jìn)了肺纖維化、ECM 和組織結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致氣道重塑[27]。本研究結(jié)果顯示,TGP 降低了哮喘小鼠肺中TGF-β1和MMP-9 表達(dá),并提高了TIMP-1 及抗氧化應(yīng)激相關(guān)因子表達(dá)。表明TGP 提高了抗氧化防御,并降低了下游MMP-9表達(dá),進(jìn)一步證實TGP 介導(dǎo)了哮喘中氧化應(yīng)激過程的抑制。

Nrf-2 參與氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的肺損傷過程,一旦受到氧化應(yīng)激的刺激,Nrf-2 就會進(jìn)入細(xì)胞核并激活HO-1 表達(dá),從而緩解氧化應(yīng)激[28]。Nrf-2/HO-1 通路是對抗氧化損傷的主要防御機(jī)制,激活的Nrf-2位于細(xì)胞核中,可使HO-1、SOD、CAT 和GSH-Px 激活[29]。在哮喘中,Nrf-2/HO-1 通路激活可降低MMP-9 表達(dá)[30]?;贜rf-2激活對氧化應(yīng)激的抑制作用,課題組假設(shè)Nrf-2 和HO-1 的表達(dá)水平可能會因OVA 的反應(yīng)而降低,但結(jié)果表明二者并未發(fā)生顯著變化,相反,在OVA 的刺激下,Nrf-2、HO-1 表達(dá)有所增加。課題組認(rèn)為模型小鼠核Nrf-2和HO-1的增加可能是肺在巨大氧化壓力和炎癥條件下的代償作用,是小鼠的適應(yīng)性保護(hù)機(jī)制,與PAN 等[31]的研究結(jié)果一致,即在OVA 的刺激下,Nrf-2 被釋放并在肺組織的細(xì)胞核中適度積累。通過給予TGP 干預(yù)后,Nrf-2的核表達(dá)和隨后HO-1 的表達(dá)顯著增加;說明TGP 可擴(kuò)大Nrf-2的核表達(dá)。而在哮喘小鼠中,當(dāng)使用Nrf2抑制劑ML385 阻斷Nrf-2/HO-1 通路的激活后,TGP對哮喘小鼠肺組織氧化應(yīng)激和氣道重塑的抑制被明顯減弱,這些數(shù)據(jù)表明TGP 可降低TGF-β1 表達(dá),并可通過激活Nrf-2/HO-1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)一步激活抗氧化防御機(jī)制。

綜上所述,TGP 可調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和炎癥誘發(fā)的支氣管哮喘小鼠的氣道重塑,其作用機(jī)制可能與降低TGF-β1表達(dá),激活Nrf-2/HO-1通路有關(guān)。本研究僅從氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)的角度初步探討了TGP對支氣管哮喘小鼠氣道重塑的保護(hù)機(jī)制,在未來的研究中,課題組將采用體外細(xì)胞實驗深入分析其作用機(jī)制;此外,由于氣道重塑與免疫細(xì)胞釋放的促炎細(xì)胞因子有關(guān),以及TGP 具有強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)作用,其發(fā)揮作用的具體機(jī)制是否與機(jī)體免疫有關(guān)仍需進(jìn)一步研究。

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