紫檀芪通过调节TLR4-MyD88-NF-κB通路对小鼠肺纤维化的作用研究

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目的:通过博莱霉素(bleomycin,BLM)诱导的小鼠肺纤维化模型,研究紫檀芪(pterostilbene,PTE)对肺纤维化疾病的作用,以期为临床用药提供参考。方法:预先选用40只6~8周龄SPF级C57BL/6雄性小鼠进行实验用来确定紫檀芪对小鼠肺纤维化的最佳治疗剂量。然后再选用120只同周龄和同类型的健康小鼠进行实验。小鼠被随机分为正常对照组(Control组)、模型组(BLM组)、正常给药组(PTE组)、模型给药组(BLM+PTE组),共4组,每组30只小鼠。通过将博莱霉素(5mg/kg)滴注入小鼠气管内建立肺纤维化模型。建模后第2天起,给予Control组和BLM组小鼠生理盐水,PTE组和BLM+PTE组小鼠紫檀芪40mg/kg,每天相同时间段灌胃。建模后7、14和28天收集各组小鼠血清和肺组织样本,HE和Masson染色法观察肺组织病理学变化,免疫荧光法观察肺组织肺泡上皮细胞和间质细胞变化,用比色法测定小鼠肺组织中髓过氧化物酶(MPO)的活力,碱水解法测定羟脯氨酸(HYP)含量,TBA法测定丙二醛(MDA)含量,羟胺法测定总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力,通过ELISA法测定小鼠血清白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平。以蛋白质印迹法(western blot)和荧光定量PCR法测定小鼠肺组织E-钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、I型胶原蛋白(Collagen I)、TLR4、MyD88和NF-κB的蛋白和基因表达量。结果:气管内滴注BLM后,预实验通过紫檀芪低、中、高剂量分别为10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg治疗小鼠肺纤维化,HE染色用于观察小鼠肺组织的病理变化、检测小鼠中的HYP、MPO、MDA含量,结果提示紫檀芪高剂量治疗效果最佳。对比Control组,建模后7天BLM组小鼠HE和Masson染色显示病理异常,包括炎症细胞浸润、肺泡间隔变厚、水肿、蓝色胶原纤维增生,MPO、MDA、IL-6、TNF-α、TLR4、MyD88和NF-κB表达均增加,而T-SOD活力降低;对比BLM组,BLM+PTE组小鼠上述变化有所改善。建模后14天BLM组HE和Masson染色显示小鼠肺组织结构明显受损及构架明显紊乱,大量的炎症细胞浸润,肺泡壁明显水肿变厚,蓝色胶原纤维明显增生,IL-6、TNF-α、TLR4、MyD88和NF-κB表达显著增加;BLM+PTE组小鼠肺泡炎症和肺纤维化程度明显降低,IL-6、TNF-α、TLR4、MyD88和NF-κB表达显著降低。建模后28天BLM组小鼠HE和Masson染色显示小鼠肺组织结构严重受损及构架严重紊乱,肺泡几乎被纤维团覆盖,有大量蓝色胶原纤维增生,对比BLM组,BLM+PTE组小鼠肺组织损伤及纤维化减轻,HYP、MDA、TLR4、MyD88、NF-κB、Vimentin、α-SMA和Collagen I表达显著降低,而T-SOD和E-cadherin表达明显增加。结论:1.紫檀芪可降低BLM诱导小鼠肺纤维化肺组织中MPO活性,抑制血清中TNF-a和IL-6水平,减轻肺部炎症,延缓肺纤维化的进展。2.紫檀芪可降低BLM诱导小鼠肺纤维化肺组织中MDA含量,提高T-SOD含量,抑制氧化应激,减轻肺损害,延缓肺纤维化的进展。3.紫檀芪可减低BLM诱导小鼠肺纤维化肺组织中HYP含量,减少胶原沉积,减轻肺纤维化。4.紫檀芪干预后BLM诱导小鼠肺纤维化肺组织中a-SMA、Vimentin和Collagen I的表达水平降低,肺组织中E-cadherin的表达水平升高,肺泡上皮细胞受保护,间质细胞增生受抑制,成纤维细胞减少,EMT过程受抑制,改善肺纤维化。5.紫檀芪可调节TLR4-MyD88-NF-κB信号通路,减轻肺部炎症,抑制胶原沉积,预防和治疗肺纤维化。
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