Влияние комбинированной терапии циклопамином солодки и суммарными флавоноидами душистой орхидеи на фиброз легких у мышей
Легочный фиброз (ЛФ) - это хроническое прогрессирующее заболевание легких с очевидной гистопатологической картиной, включающее большое количество хронических поражений дыхательной системы, сопровождающихся разрастанием соединительной ткани в различных легочных компартментах. Среди них интерстициальная болезнь легких и идиопатический легочный фиброз (ИПФ) являются наиболее серьезными и необратимыми заболеваниями прогрессирующего фиброза легочной паренхимы. ИПФ вызван нарушением восстановления тканей и связан с постоянным тяжелым повреждением тканей и клеточным стрессом. Эта аномалия включает в себя недостаточное восстановление эпителиального клеточного барьера, сопровождающееся нарушением регуляции фибробластов, что приводит к глубоким изменениям в альвеолярных эпителиальных клетках и фибробластах, в результате чего развивается неконтролируемый фиброз, характеризующийся утолщением фиброзных альвеолярных стенок, нарушением газообмена, ограничением режима вентиляции и, в конечном итоге, дыхательной недостаточностью. В последние годы болезнь ПФ серьезно угрожает здоровью человека в области современной медицины. В связи с постоянным прогрессом методов диагностики и старением населения смертность и заболеваемость ПФ продолжают расти. Патогенез этого заболевания сложен, а механизм патологии до сих пор неясен. Клиническими проявлениями являются прогрессирующее снижение комплайнса легочной ткани, снижение диффузионной функции, дисбаланс вентиляции и кровотока, что приводит к появлению у пациентов рефрактерной одышки, а в конечном итоге - к дыхательной недостаточности и смерти.
Путь Hedgehog (Hh) играет важную роль в эмбриональном развитии и ремоделировании тканей. Сигнальный путь Hh в основном состоит из сигнальных молекул (SHH, IHH, DHH), трансмембранных рецепторов (Ptch, SMO) и нижележащих транскрипционных факторов (семейство белков Gli1). После активации Hh-путь в основном оказывает свое воздействие через семейство белков Gli1. При IPF было подтверждено, что активность Hh-пути повышается, а в альвеолярном эпителии и подслизистых фибробластах, подвергающихся фиброзному ремоделированию, обнаружена значительная экспрессия SHH и его сигнальных эффекторов. В легких лечение SHH увеличивало пролиферацию, выживаемость, миграцию и продукцию внеклеточного матрикса (ECM) фибробластами, но не увеличивало экспрессию α - гладкомышечного актина (α - SMA). В модели ПФ, индуцированной блеомицином, экспрессия SHH повышена в эпителиальных клетках дыхательных путей и альвеол. В модели блеомицина ингибирование Hh-сигнализации не предотвращает фиброз, но сверхэкспрессия SHH во время фиброза усугубляет ПФ. Таким образом, хотя SHH-сигнализация имеет решающее значение для нормального развития легких и поддержания интерстициального гомеостаза, она также хронически активируется при ПФ.
Циклопамин (Cyc) - стероидный алкалоид и ингибитор сигнального пути Hh. Изменяя пространственную конформацию SMO, он подавляет активность SMO, что приводит к подавлению последующей сигнальной трансдукции сигнального пути Hh, тем самым переводя Hh-путь в заторможенное состояние. Cyc может подавлять транскрипцию и экспрессию опухолевых генов, вмешиваться в сигнальный путь Hh, опосредованный SHH, оказывать противоопухолевое и анти-PF действие и тем самым тормозить прогрессирование соответствующих заболеваний. Соответствующие исследования показали, что, связываясь с белками SMO в сигнальном пути Hh и воздействуя на нисходящую сигнальную трансдукцию белков SMO, можно снизить экспрессию белков α - SMA и коллагена типа 1 (Col-1), тем самым ослабляя или даже предотвращая изменение высокочувствительного С-реактивного белка и улучшая портальную гипертензию. Кроме того, такие препараты, как Cyc, вмешивающиеся в Hh-сигнализацию, могут помочь предотвратить андрогенорезистентность и прогрессирование заболевания в клетках рака простаты. Сигнальный путь Hh влияет на возникновение и развитие заболеваний, однако роль Cyc в заболеваниях, связанных с ПФ, пока неясна.
Dracocephalum moldevica L. - растение семейства Labiatae, которое используется в качестве лекарственного средства на всей территории луга. Его основными химическими компонентами являются летучее масло, полисахариды, терпеноиды, флавоноиды, аминокислоты и микроэлементы. Он обладает разнообразными фармакологическими эффектами, такими как защита сердечно-сосудистых и цереброваскулярных сосудов, борьба с атеросклерозом, борьба с астмой, очищение от жара и детоксикация, стимулирование кровообращения и разблокирование коллатералей, антиоксидант, регулирование дислипидемии, а также очищение от ветра и жара, холода и лихорадки, кашля и астмы. Исследования показали, что в сянцине содержится в общей сложности 41 флавоноид, а лечебные свойства сянцина в основном обусловлены флавоноидами. Предыдущие исследования показали, что TFDM, как один из основных активных ингредиентов сянцина, оказывает очень эффективное воздействие на облегчение кашля и астмы. Он способен значительно замедлить высокую реактивность дыхательных путей мышей, тем самым восстанавливая нарушенную функцию легких. Высвобождение интерлейкина-6 (IL-6), интерлейкина-17 (IL-17) и фактора некроза опухоли - α (TNF - α) у мышей значительно снижает соотношение интерлейкина-4 (IL-4) и интерферона - γ (IFN - γ), тем самым регулируя иммунный дисбаланс Th1/Th2. Среди них TFDM может контролировать экспрессию NOD-подобного рецептора, ассоциированного с тепловым доменом белка 3 (NL-RP3), снижая содержание Col-1 в легочной ткани, что в конечном итоге приводит к ослаблению легочного фиброза. Предыдущие исследования показали, что общие флавоноиды из Dracocephalum moldavica L. (TFDM) могут эффективно облегчать ФП, вызванный блеомицином, путем снижения или повышения уровня важных регуляторных белков, таких как SHH, Ptch1, SMO, SUFU, Gli1 в сигнальном пути Hh. Таким образом, в данной статье изучается механизм действия Cyc и TFDM на ПФ, основанный на сигнальном пути Hh.

На ранней стадии было проведено большое количество исследований сянцина, и был определен оптимальный процесс экстракции. Экстракт сянциньглана был очищен с помощью макропористой адсорбционной смолы для получения эффективных частей сянциньглана. Эффективные части сянцина были выделены и подвергнуты структурному анализу для идентификации. Перед этим было определено содержание эффективных частей сянцина, и на основе клинической дозировки оно было пересчитано на дозировку для животных in vivo в соответствии с данными литературы. В предыдущих исследованиях механизм действия соответствующих доз TFDM (90, 180, 360 мг/кг) в мышиных моделях PF был изучен на основе сигнального пути Hh. Было установлено, что сигнальный путь Hh активирован в мышиной модели PF, и TFDM может улучшить PF путем вмешательства в важные регуляторные белки сигнального пути Hh, причем более значительный эффект наблюдается при высоких дозах TFDM (360 мг/кг).
Поэтому, основываясь на предыдущих исследованиях, данная статья посвящена изучению ингибирования сигнального пути Hh с помощью Cyc и связанного с этим эффекта TFDM (360 мг/кг) у мышей с блеомицин-индуцированным PF. Мышиная модель PF была создана путем интратрахеальной инстилляции блеомицина. На второй день после создания модели мышам перорально вводили соответствующие препараты, такие как Cyc и TFDM. В связи с нерастворимостью препаратов Cyc и TFDM в качестве соответствующей суспензии готовили 0,5% карбоксиметилцеллюлозы натрия и вводили через желудок.
На ранней стадии создания модели PF у заболевших мышей наблюдались такие симптомы, как потеря веса, потеря аппетита, грязный цвет меха, плохое психическое состояние, а также большое количество смертей. В то же время, на основании результатов окраски HE и Masson патологических срезов легочной ткани, был сделан вывод, что построение модели PF было успешным. После непрерывного медикаментозного воздействия различные симптомы у мышей значительно улучшились на более поздней стадии создания модели PF. Результаты патологических срезов легочной ткани показали, что структура легочной ткани в группе Cyc и группе TFDM была нормальной, а количество воспалительных клеток и фиброзной ткани было значительно снижено. Затем было измерено содержание HYP, и результаты исследования показали, что содержание HYP в модельной группе увеличилось, в то время как группа Cyc и группа TFDM смогли значительно снизить содержание HYP. Клиническими проявлениями ПФ являются упорный сухой кашель и острый респираторный дистресс, сопровождающиеся усугублением повреждения легких, приводящие к постоянному снижению функции легких и в конечном итоге к смерти. ПФ может вызвать потерю функции легких, характеризующуюся прогрессирующим респираторным дистрессом, приводящим к нарушениям газообмена и проблемам рестриктивной вентиляции. Поэтому в данном исследовании были проведены функциональные легочные тесты и установлено, что группа Cyc и группа TFDM могут улучшить ограничение воздушного потока при ФП и облегчить рестриктивную вентиляционную дисфункцию за счет снижения RL, RE и FEV0.1/FVC, одновременно увеличивая Cdyn, FVC и PEF, эффективно облегчая симптомы ФП, вызванной блеомицином.
Путь Hh играет важную роль в процессах ПФ, таких как секреция ЭКМ и метаболизм, что позволяет контролировать ПФ. Сигнальный путь Hh инициируется секрецией лигандов, а Ptch устраняет ингибирующее действие на SMO, тем самым способствуя активации транскрипционного фактора Gli1 и ядерной транслокации, что приводит к экспрессии генов-мишеней Hh, таких как Gli1 и SMO. Поэтому в текущем исследовании ингибитор SMO Cyc использовался для ингибирования Hh-пути, чтобы определить роль TFDM в PF мышей. В этом исследовании были обнаружены родственные белки, такие как Col-1, α - SMA, FN1, SHH, SMO, SUFU, Gli1 и др. Ингибирование Cyc и TFDM на пути Hh может подавить выработку ECM и ангиогенез, что может быть достигнуто путем снижения регуляции связанных белков, таких как Col-1, α - SMA, FN1, SHH, SMO, Gli1 и повышения регуляции белка SUFU. Это еще раз подтверждает, что ПФ связана с ингибированием сигнального пути Hh. Как группа Cyc, так и группа TFDM были способны восстанавливать повреждения легочной ткани, улучшать содержание коллагеновых волокон, снижать или повышать содержание белков, связанных с сигнальным путем Hh, тем самым ослабляя прогрессирование фиброза легочной ткани. Более того, комбинация Cyc и TFDM показала более высокую эффективность.
Таким образом, в данной статье более подробно рассматривается возникновение и развитие ПФ, а также подтверждается, что ТФДМ обладает определенным терапевтическим эффектом. В ней также рассматривается механизм действия сигнального пути Hh, связанного с ПФ, что создает хорошую исследовательскую основу для изучения механизмов действия ПФ.