Az édesgyökér-ciklopamin és az illatos orchidea összes flavonoidjainak kombinált terápiájának hatása tüdőfibrózisos egerekre
A tüdőfibrózis (PF) krónikus progresszív tüdőbetegség, amely nyilvánvaló szövettani mintázattal rendelkezik, beleértve számos krónikus légúti elváltozást, amelyet a kötőszövet növekedése kísér a különböző tüdőrészekben. Közülük az interstitiális tüdőbetegség és az idiopátiás tüdőfibrózis (IPF) a tüdőparenchima progresszív fibrózisának legsúlyosabb és legvisszafordíthatatlanabb betegségei. A PF-t kóros szöveti javulás okozza, és tartósan fennálló súlyos szövetkárosodással és sejtstresszel jár. Ez az abnormális tulajdonság a hámsejtek gátjának elégtelen javításával jár, amelyet a fibroblasztok károsodott szabályozása kísér, ami az alveoláris hámsejtek és a fibroblasztok mélyreható változásaihoz vezet, ami kontrollálatlan fibrózist eredményez, amelyet a fibrotikus alveoláris falak megvastagodása, károsodott gáztranszport, korlátozott szellőzési minták és végül légzési elégtelenség jellemez. Az elmúlt években a PF betegség komolyan veszélyeztette az emberi egészséget a modern orvostudomány területén. A diagnosztikai módszerek folyamatos fejlődése és a népesség elöregedése miatt a PF halálozási és előfordulási aránya folyamatosan emelkedik. A betegség patogenezise összetett, és a patológiai mechanizmus még mindig tisztázatlan. A betegek klinikai megnyilvánulásai a tüdőszöveti compliance progresszív csökkenése, a csökkent diffúziós funkció és a ventiláció/véráramlás egyensúlyának felborulása, ami a betegeknél refrakter dyspnoéhoz, végül pedig légzési elégtelenséghez és halálhoz vezet.
A Hedgehog (Hh) útvonal fontos szerepet játszik az embrionális fejlődésben és a szövetek átalakításában. A Hh jelátviteli útvonal elsősorban jelzőmolekulákból (SHH, IHH, DHH), transzmembrán receptorokból (Ptch, SMO) és downstream transzkripciós faktorokból (Gli1 fehérjecsalád) áll. Aktiválódás után a Hh útvonal elsősorban a Gli1 fehérjecsaládon keresztül fejti ki hatását. IPF-ben igazolták, hogy a Hh-útvonal aktivitása megnő, és az SHH és jelátviteli effektorainak jelentős expresszióját mutatták ki az alveoláris epitheliumban és a szubmucosális fibroblasztokban a fibrózis remodellingben lévő területen. A tüdőben az SHH-kezelés növelte a fibroblasztok proliferációját, túlélését, migrációját és extracelluláris mátrix (ECM) termelését, de nem növelte az α - simaizomaktin (α - SMA) expresszióját. A bleomicinnel indukált PF modellben az SHH expressziója emelkedett a légúti és alveoláris epithelsejtekben. A bleomicin modellben a Hh jelátvitel gátlása nem akadályozza meg a fibrózist, de az SHH túlterjedése a fibrózis során súlyosbítja a PF-et. Ezért, bár az SHH jelátvitel kulcsfontosságú a normál tüdőfejlődéshez és az intersticiális homeosztázis fenntartásához, a PF-ben krónikusan is aktiválódik.
A ciklopamin (Cyc) egy szteroid alkaloid és a Hh jelátviteli útvonal gátlója. Az SMO térbeli konformációjának megváltoztatásával gátolja az SMO aktivitását, hogy elnyomja a Hh jelátviteli útvonal downstream jelátvitelét, ezáltal a Hh útvonalat gátolt állapotba hozza. A Cyc gátolhatja a tumorgének transzkripcióját és expresszióját, beavatkozhat az SHH által közvetített Hh jelátviteli útvonalba, tumorellenes és PF-ellenes hatást fejthet ki, és ezáltal gátolhatja a kapcsolódó betegségek progresszióját. Kapcsolódó vizsgálatok kimutatták, hogy a Hh jelátviteli útvonalban az SMO fehérjékhez kötődve és az SMO fehérjék downstream jelátvitelét befolyásolva csökkenthető az α - SMA és az 1-es típusú kollagén (Col-1) fehérjék expressziója, ezáltal gyengítve vagy akár megakadályozva a nagy érzékenységű C-reaktív fehérje ezen változását és javítva a portális hipertóniát. Ezenkívül a Hh jelátvitelt zavaró gyógyszerek, mint például a Cyc, segíthetnek megelőzni az androgénrezisztenciát és a betegség progresszióját a prosztatarákos sejtekben. A Hh jelátviteli útvonal befolyásolja a betegségek előfordulását és fejlődését, azonban a Cyc szerepe a PF-hez kapcsolódó betegségekben még mindig nem világos.
A Dracocephalum moldevica L. a Labiatae családba tartozó növény, amelyet gyógyszerként használnak az egész füves területen. Fő kémiai összetevői az illóolaj, poliszacharid, terpenoidok, flavonoidok, aminosavak és nyomelemek. Számos farmakológiai hatása van, mint például a szív- és érrendszeri és agyi erek védelme, érelmeszesedés elleni, asztmaellenes, hőtisztító és méregtelenítő, a vérkeringés elősegítése és a kollaterálisok feloldása, antioxidáns, a diszlipidémia szabályozása, valamint a szél- és hőtisztítás, a megfázás és láz, a köhögés és az asztma. A kutatások megállapították, hogy a Xiangqinglan összesen 41 flavonoidot tartalmaz, és a Xiangqinglan gyógyhatásai főként a flavonoidokból származnak. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a TFDM, mint a Xiangqinglan egyik fő hatóanyaga, nagyon hatékony hatással van a köhögés és az asztma enyhítésére. Jelentősen képes lelassítani a magas reaktivitást az egerek légútjain belül, ezáltal helyreállítva a tüdőfunkció károsodását. Az interleukin-6 (IL-6), interleukin-17 (IL-17) és tumor nekrózis faktor - α (TNF - α) felszabadulása egerekben jelentősen csökkentette az interleukin-4 (IL-4) és az interferon - γ (IFN - γ) arányát, ezáltal beállítva a Th1/Th2 immunrendszer egyensúlytalanságát. Közülük a TFDM képes szabályozni a NOD-szerű receptor termikus fehérje doménhez kapcsolódó 3. fehérje (NL-RP3) expresszióját azáltal, hogy csökkenti a Col-1 tartalmát a tüdőszövetben, végső soron elérve a tüdőfibrózis enyhítésének célját. Korábbi tanulmányok pedig kimutatták, hogy a Dracocephalum moldavica L. (TFDM) teljes flavonoidjai hatékonyan enyhítik a bleomicin által okozott PF-t azáltal, hogy a Hh jelátviteli útvonalban lévő fontos szabályozó fehérjéket, mint például az SHH, Ptch1, SMO, SUFU, Gli1, le- vagy felszabályozzák. Ezért ez a cikk a Cyc és a TFDM PF-re gyakorolt hatásmechanizmusát vizsgálja a Hh jelátviteli útvonal alapján.

A Xiangqinglan korai szakaszában nagy mennyiségű kutatást végeztek, és meghatározták az optimális kivonási eljárást. A Xiangqinglan kivonatot makroporózus adszorpciós gyantával tisztították, hogy a Xiangqinglan hatékony részeit megkapják. A Xiangqinglan hatékony részeit elkülönítették és szerkezetileg elemezték az azonosítás érdekében. Ezt megelőzően meghatározták a Xiangqinglan hatékony részeinek tartalmát, és a klinikai dózis alapján a vonatkozó szakirodalom szerint átváltották az állatok in vivo dózisára. A korábbi vizsgálatokban pedig a TFDM (90, 180, 360mg/kg) kapcsolódó dózisok hatásmechanizmusát PF egérmodellekben a Hh jelátviteli útvonal alapján vizsgálták. Megállapították, hogy a Hh jelátviteli útvonal aktiválódott a PF egérmodellben, és a TFDM a Hh jelátviteli útvonal fontos szabályozó fehérjéiben való beavatkozással javíthatta a PF-t, a TFDM nagy dózisainál (360mg/kg) jelentősebb hatást figyeltek meg.
Ezért a korábbi kutatások alapján ez a cikk a Hh jelátviteli útvonal Cyc általi gátlásának és a TFDM (360mg/kg) kapcsolódó hatásainak feltárására összpontosít a bleomicin indukálta PF egerekben. PF egérmodellt hoztunk létre bleomicin intratracheális instillációjával. A modell létrehozásának második napján az egereknek szájon át adtuk be a kapcsolódó gyógyszereket, mint a Cyc és a TFDM. A Cyc és a TFDM gyógyszerek oldhatatlansága miatt 0,5% karboximetil-cellulóz-nátriumot készítettünk megfelelő szuszpenzióként, és azt fecskendezéssel adtuk be.
A PF-modell kialakításának korai szakaszában a beteg egerek olyan tüneteket mutattak, mint a fogyás, étvágytalanság, a szőrzet színének rendezetlensége és a rossz mentális állapot, valamint nagyszámú elhalálozás. Ugyanakkor a HE és Masson festésű tüdőszöveti patológiai metszetek eredményei alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy a PF modell felépítése sikeres volt. A folyamatos gyógyszeres beavatkozást követően az egerek különböző tünetei jelentősen javultak a PF modell építésének későbbi szakaszában. A tüdőszöveti patológiai metszetek eredményei azt mutatták, hogy a Cyc csoport és a TFDM csoport tüdőszöveti szerkezete normális volt, és a gyulladásos sejtek és a fibrotikus szövet jelentősen csökkentek. Ezt követően megmérték a HYP-tartalmat, és a kutatási eredmények azt mutatták, hogy a modellcsoportban a HYP-tartalom nőtt, míg a Cyc-csoport és a TFDM-csoport jelentősen csökkenteni tudta a HYP-tartalmat. A PF klinikai megnyilvánulásai a tartós száraz köhögés és az akut légzési distressz, amelyet súlyosbodó tüdőkárosodás kísér, ami a tüdőfunkció folyamatos csökkenéséhez vezet, és végül halálhoz vezet. A PF a tüdőfunkció csökkenését okozhatja, amelyet progresszív légzési distressz jellemez, ami gázcserezavarokhoz és restriktív lélegeztetési problémákhoz vezet. Ezért ebben a vizsgálatban tüdőfunkciós vizsgálatokat végeztünk, és megállapítottuk, hogy a Cyc csoport és a TFDM csoport javíthatja a PF légáramláskorlátozást és enyhítheti a restriktív ventilációs zavarokat az RL, RE és FEV0.1/FVC csökkentésével, miközben növeli a Cdyn, FVC és PEF értékeket, hatékonyan enyhítve a bleomicin indukálta PF tüneteit.
A Hh útvonal fontos szerepet játszik a PF folyamatában, például az ECM szekrécióban és az anyagcserében, a PF szabályozásában. A Hh jelátviteli útvonalat a ligandumok szekréciója indítja el, és a Ptch megszünteti az SMO-ra gyakorolt gátló hatást, ezáltal elősegíti a Gli1 transzkripciós faktor aktiválódását és nukleáris transzlokációját, ami a Hh célgének, például a Gli1 és az SMO expressziójához vezet. Ezért a jelenlegi vizsgálatban az SMO gátló Cyc-t használtuk a Hh útvonal gátlására, hogy meghatározzuk a TFDM szerepét PF egerekben. Ebben a vizsgálatban olyan kapcsolódó fehérjéket mutattunk ki, mint a Col-1, α - SMA, FN1, SHH, SMO, SUFU, Gli1 stb. A Cyc és a TFDM gátlása a Hh útvonalban gátolhatja az ECM termelést és az angiogenezist, ami a kapcsolódó fehérjék, mint például a Col-1, α - SMA, FN1, SHH, SMO, Gli1 leszabályozásával és a SUFU fehérje felszabályozásával érhető el. Ez tovább erősíti, hogy a PF a Hh jelátviteli útvonal gátlásához kapcsolódik. Mind a Cyc csoport, mind a TFDM csoport képes volt a tüdőszöveti károsodást helyreállítani, javítani a kollagén rosttartalmat, le- vagy felszabályozni a Hh jelátviteli útvonalhoz kapcsolódó fehérjetartalmat, ezáltal enyhíteni a tüdőszöveti fibrózis progresszióját. Sőt, a Cyc és a TFDM kombinációja jobb hatékonyságot mutatott.
Összefoglalva, ez a cikk tovább részletezi a PF előfordulását és fejlődését, és igazolja, hogy a TFDM bizonyos terápiás hatással rendelkezik. A PF-hez kapcsolódó Hh jelátviteli útvonal hatásmechanizmusába is belemerül, jó kutatási alapot nyújtva a PF-hez kapcsolódó hatásmechanizmusok tanulmányozásához.