Die Wirkung der Kombinationstherapie von Süßholz-Cyclopamin und Gesamtflavonoiden der duftenden Orchidee auf Mäuse mit Lungenfibrose
Die Lungenfibrose (PF) ist eine chronisch fortschreitende Lungenerkrankung mit offensichtlichen histopathologischen Mustern, die eine Vielzahl chronischer Läsionen des Atmungssystems umfasst und mit dem Wachstum von Bindegewebe in verschiedenen Lungenkompartimenten einhergeht. Unter ihnen sind die interstitielle Lungenerkrankung und die idiopathische Lungenfibrose (IPF) die schwerwiegendsten und irreversibelsten Erkrankungen der progressiven Lungenparenchymfibrose. Die PF wird durch eine abnorme Gewebereparatur verursacht und ist mit anhaltenden schweren Gewebeschäden und zellulärem Stress verbunden. Diese abnormale Eigenschaft beinhaltet eine unzureichende Reparatur der Epithelzellbarriere, begleitet von einer gestörten Regulierung der Fibroblasten, die zu tiefgreifenden Veränderungen der Alveolarepithelzellen und Fibroblasten führt, was eine unkontrollierte Fibrose zur Folge hat, die durch eine Verdickung der fibrotischen Alveolarwände, eine gestörte Gasübertragung, eingeschränkte Beatmungsmuster und schließlich Atemversagen gekennzeichnet ist. In den letzten Jahren hat die PF-Krankheit die menschliche Gesundheit im Bereich der modernen Medizin ernsthaft gefährdet. Aufgrund des kontinuierlichen Fortschritts bei den Diagnosemethoden und der Alterung der Bevölkerung steigen die Mortalitäts- und Inzidenzrate der PF weiter an. Die Pathogenese dieser Krankheit ist komplex, und der pathologische Mechanismus ist immer noch unklar. Die klinischen Manifestationen der Patienten sind eine fortschreitende Verschlechterung der Compliance des Lungengewebes, eine verminderte Diffusionsfunktion und ein Ungleichgewicht zwischen Ventilation und Blutfluss, was bei den Patienten zu refraktärer Dyspnoe und schließlich zu Atemversagen und Tod führt.
Der Hedgehog-Signalweg (Hh) spielt eine wichtige Rolle bei der Embryonalentwicklung und dem Gewebeumbau. Der Hh-Signalweg setzt sich hauptsächlich aus Signalmolekülen (SHH, IHH, DHH), Transmembranrezeptoren (Ptch, SMO) und nachgeschalteten Transkriptionsfaktoren (Gli1-Proteinfamilie) zusammen. Nach der Aktivierung übt der Hh-Signalweg seine Wirkung hauptsächlich über die Gli1-Proteinfamilie aus. Bei IPF wurde bestätigt, dass die Aktivität des Hh-Signalwegs zunimmt, und im Alveolarepithel und in den submukösen Fibroblasten im Bereich des Fibrosemodellierungsprozesses wurde eine signifikante Expression von SHH und seinen Signalgebern festgestellt. In der Lunge steigerte die SHH-Behandlung die Proliferation, das Überleben, die Migration und die Produktion von extrazellulärer Matrix (ECM) der Fibroblasten, nicht aber die Expression von α-Glattmuskel-Aktin (α - SMA). In dem durch Bleomycin induzierten PF-Modell ist die SHH-Expression in den Epithelzellen der Atemwege und der Alveole erhöht. Im Bleomycin-Modell verhindert die Hemmung der SHH-Signalübertragung die Fibrose nicht, aber eine Überexpression von SHH während der Fibrose verschlimmert die PF. Obwohl die SHH-Signalübertragung für die normale Entwicklung der Lunge und die Aufrechterhaltung der interstitiellen Homöostase von entscheidender Bedeutung ist, wird sie daher auch bei PF chronisch aktiviert.
Cyclopamin (Cyc) ist ein Steroidalkaloid und ein Inhibitor des Hh-Signalweges. Durch Veränderung der räumlichen Konformation von SMO wird die Aktivität von SMO gehemmt, um die nachgeschaltete Signaltransduktion des Hh-Signalwegs zu unterdrücken, wodurch der Hh-Signalweg in einen gehemmten Zustand versetzt wird. Cyc kann die Transkription und Expression von Tumorgenen hemmen, in den SHH-vermittelten Hh-Signalweg eingreifen, Anti-Tumor- und Anti-PF-Effekte ausüben und dadurch das Fortschreiten damit verbundener Krankheiten hemmen. Ähnliche Studien haben gezeigt, dass durch die Bindung an SMO-Proteine im Hh-Signalweg und die Beeinflussung der nachgeschalteten Signaltransduktion von SMO-Proteinen die Expression von α-SMA- und Kollagen-Typ-1-Proteinen (Col-1) reduziert werden kann, wodurch diese Veränderung des hochsensitiven C-reaktiven Proteins abgeschwächt oder sogar verhindert und die portale Hypertension verbessert wird. Darüber hinaus können Medikamente wie Cyc, die in die Hh-Signalübertragung eingreifen, dazu beitragen, die Androgenresistenz und das Fortschreiten der Krankheit in Prostatakrebszellen zu verhindern. Der Hh-Signalweg beeinflusst das Auftreten und die Entwicklung von Krankheiten, die Rolle von Cyc bei PF-bezogenen Krankheiten ist jedoch noch unklar.
Dracocephalum moldevica L. ist eine Pflanze aus der Familie der Lippenblütler (Labiatae), die im gesamten Grasland als Medizin verwendet wird. Ihre wichtigsten chemischen Bestandteile sind ätherisches Öl, Polysaccharide, Terpenoide, Flavonoide, Aminosäuren und Spurenelemente. Es hat eine Vielzahl pharmakologischer Wirkungen, wie z. B. Schutz der Herz- und Hirngefäße, Anti-Atherosklerose, Anti-Asthma, Entgiftung und Entschlackung, Förderung der Blutzirkulation und Entstauung der Kollateralen, Antioxidantien, Regulierung von Dyslipidämie, Wind- und Hitzeschutz, Erkältung und Fieber, Husten und Asthma. Forschungen haben ergeben, dass Xiangqinglan insgesamt 41 Flavonoide enthält, und dass die medizinischen Eigenschaften von Xiangqinglan hauptsächlich auf Flavonoide zurückzuführen sind. Frühere Studien haben gezeigt, dass TFDM, einer der Hauptwirkstoffe von Xiangqinglan, eine sehr wirksame Wirkung zur Linderung von Husten und Asthma hat. Es kann die hohe Reaktivität in den Atemwegen von Mäusen deutlich verlangsamen und dadurch die Schädigung der Lungenfunktion beheben. Die Freisetzung von Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-17 (IL-17) und Tumor-Nekrose-Faktor-α (TNF-α) in Mäusen reduzierte das Verhältnis von Interleukin-4 (IL-4) zu Interferon-γ (IFN-γ) signifikant, wodurch das Th1/Th2-Immungleichgewicht ausgeglichen wurde. Unter anderem kann TFDM die Expression des NOD-ähnlichen Rezeptor-Thermoprotein-Domänen-assoziierten Proteins 3 (NL-RP3) kontrollieren, indem es den Col-1-Gehalt im Lungengewebe reduziert und so letztlich das Ziel der Linderung der Lungenfibrose erreicht. Und frühere Studien haben gezeigt, dass Gesamtflavonoide aus Dracocephalum moldavica L. (TFDM) die durch Bleomycin verursachte PF wirksam lindern können, indem sie wichtige regulatorische Proteine wie SHH, Ptch1, SMO, SUFU, Gli1 im Hh-Signalweg herunter- oder hochregulieren. Daher wird in diesem Artikel der Wirkmechanismus von Cyc und TFDM auf PF auf der Grundlage des Hh-Signalwegs untersucht.

In der Anfangsphase wurden zahlreiche Untersuchungen zu Xiangqinglan durchgeführt und das optimale Extraktionsverfahren ermittelt. Der Xiangqinglan-Extrakt wurde mit makroporösem Adsorptionsharz gereinigt, um die wirksamen Teile von Xiangqinglan zu erhalten. Die wirksamen Teile von Xiangqinglan wurden getrennt und zur Identifizierung strukturell analysiert. Zuvor wurde der Gehalt an wirksamen Bestandteilen von Xiangqinglan bestimmt und auf der Grundlage der klinischen Dosierung in die In-vivo-Dosierung des Tieres gemäß der einschlägigen Literatur umgerechnet. In früheren Studien wurde der Wirkmechanismus von TFDM (90, 180, 360mg/kg) in PF-Mausmodellen auf der Grundlage des Hh-Signalwegs erforscht. Es wurde festgestellt, dass der Hh-Signalweg im PF-Mausmodell aktiviert war und dass TFDM die PF verbessern konnte, indem es in wichtige regulatorische Proteine des Hh-Signalweges eingriff, wobei ein signifikanterer Effekt bei hohen TFDM-Dosen (360mg/kg) beobachtet wurde.
Daher konzentriert sich dieser Artikel auf der Grundlage früherer Forschungsarbeiten auf die Erforschung der Hemmung des Hh-Signalwegs durch Cyc und die damit verbundenen Auswirkungen von TFDM (360mg/kg) bei Bleomycin-induzierten PF-Mäusen. Ein PF-Mausmodell wurde durch intratracheale Instillation von Bleomycin hergestellt. Am zweiten Tag des Modellaufbaus wurden den Mäusen die entsprechenden Medikamente wie Cyc und TFDM oral verabreicht. Aufgrund der Unlöslichkeit der Medikamente Cyc und TFDM wurde 0,5% Carboxymethylcellulose-Natrium als entsprechende Suspension hergestellt und durch Schlucken verabreicht.
In der Anfangsphase der Konstruktion des PF-Modells zeigten die erkrankten Mäuse Symptome wie Gewichtsverlust, Appetitlosigkeit, unordentliche Fellfarbe und schlechte mentale Verfassung sowie eine große Anzahl von Todesfällen. Gleichzeitig wurde anhand der Ergebnisse von HE- und Masson-gefärbten pathologischen Schnitten des Lungengewebes festgestellt, dass die Konstruktion des PF-Modells erfolgreich war. Nach kontinuierlicher medikamentöser Behandlung verbesserten sich verschiedene Symptome der Mäuse in der späteren Phase der Konstruktion des PF-Modells deutlich. Die Ergebnisse der pathologischen Schnitte des Lungengewebes zeigten, dass die Struktur des Lungengewebes der Cyc-Gruppe und der TFDM-Gruppe normal war und dass Entzündungszellen und fibrotisches Gewebe deutlich reduziert waren. Anschließend wurde der HYP-Gehalt gemessen, und die Forschungsergebnisse zeigten, dass der HYP-Gehalt in der Modellgruppe anstieg, während die Cyc-Gruppe und die TFDM-Gruppe den HYP-Gehalt deutlich reduzieren konnten. Die klinischen Manifestationen von PF sind anhaltender trockener Husten und akute Atemnot, begleitet von einer sich verschlimmernden Lungenschädigung, die zu einer kontinuierlichen Abnahme der Lungenfunktion und schließlich zum Tod führt. PF kann zu einem Verlust der Lungenfunktion führen, der durch fortschreitende Atemnot gekennzeichnet ist und zu Störungen des Gasaustauschs und restriktiven Beatmungsproblemen führt. Daher wurden in dieser Studie Lungenfunktionstests durchgeführt, und es wurde festgestellt, dass die Cyc-Gruppe und die TFDM-Gruppe die Luftstrombegrenzung bei PF verbessern und die restriktive Beatmungsstörung lindern können, indem sie RL, RE und FEV0.1/FVC reduzieren, während sie Cdyn, FVC und PEF erhöhen, wodurch die Symptome von Bleomycin-induzierter PF wirksam gelindert werden.
Der Hh-Signalweg spielt eine wichtige Rolle im PF-Prozess, z. B. bei der ECM-Sekretion und dem Metabolismus, um den PF zu kontrollieren. Der Hh-Signalweg wird durch die Sekretion von Liganden initiiert, und Ptch beseitigt die hemmende Wirkung auf SMO, wodurch die Aktivierung des Transkriptionsfaktors Gli1 und die Kerntranslokation gefördert werden, was zur Expression von Hh-Zielgenen wie Gli1 und SMO führt. Daher wurde in der aktuellen Studie der SMO-Inhibitor Cyc zur Hemmung des Hh-Signalwegs eingesetzt, um die Rolle von TFDM in PF-Mäusen zu bestimmen. In dieser Studie wurden verwandte Proteine wie Col-1, α - SMA, FN1, SHH, SMO, SUFU, Gli1 usw. nachgewiesen. Die Hemmung des Hh-Signalwegs durch Cyc und TFDM kann die ECM-Produktion und Angiogenese hemmen, was durch die Herunterregulierung verwandter Proteine wie Col-1, α-SMA, FN1, SHH, SMO, Gli1 und die Hochregulierung des SUFU-Proteins erreicht werden kann. Dies bestätigt erneut, dass PF mit der Hemmung des Hh-Signalwegs zusammenhängt. Sowohl die Cyc-Gruppe als auch die TFDM-Gruppe waren in der Lage, Schäden im Lungengewebe zu reparieren, den Gehalt an Kollagenfasern zu verbessern, den Gehalt an Proteinen, die mit dem Hh-Signalweg zusammenhängen, herunter- oder hochzuregulieren und dadurch das Fortschreiten der Lungengewebsfibrose zu mildern. Darüber hinaus zeigte die Kombination von Cyc und TFDM eine bessere Wirksamkeit.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieser Artikel das Auftreten und die Entwicklung von PF näher beleuchtet und nachweist, dass TFDM eine gewisse therapeutische Wirkung hat. Er befasst sich auch mit dem Wirkmechanismus des Hh-Signalwegs im Zusammenhang mit PF und bietet eine gute Forschungsgrundlage für die Untersuchung der damit verbundenen Wirkmechanismen von PF.