黄芪组分对自噬途径调控EMT在肺纤维化中的协同机制

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is caused by inflammation of the lungs alveolar sustained damage and the result of excessive deposition of extracellular matrix. Alveolar epithelial cells (AEC) plays a very important role in the process of fibrosis, it is the place of injury, also considered as an important source of lung fibroblasts and myofibroblasts. Alveolar epithelial cells phenotypic changes mediated by the TGF - beta 1 / Smad signaling, promote the development and the occurrence of pulmonary fibrosis. Previous literatures and experimental research found that autophagy has close relation with alveolar epithelial cell transdifferentiation, low level of autophagy is negatively related to the expression of TGF - beta 1, and astragalus composition has regulation of autophagy and transdifferentiation activities. Therefore, we propose the scientific hypothesis that Astragalus composition through regulating autophagy signals, affects the ability of the alveolar epithelial cell transdifferentiation, which affects the process of pulmonary fibrosis. Our study use bleomycin tracheal drip copy IPF mice model and alveolar epithelial cell transdifferentiation model, optimizing the ratio of total saponins, flavonoids and polysaccharide of Astragalus, and the the action of autophagy signaling pathways under the component drugs effects on alveolar epithelial cell transdifferentiation, in order to enriching the connotation of the astragalus medicine theory.

特发肺纤维化（IPF）是由肺部炎症导致肺泡持续损伤及细胞外基质过度沉积的结果。肺泡上皮细胞( AEC) 在纤维化进程中起着非常重要的角色，它既是损伤的场所，亦被认为是肺成纤维细胞和肌纤维母细胞的重要来源。肺泡上皮细胞在TGF-β1/Smad信号的介导下发生表型转化，促进肺纤维化的发生发展。前期文献和实验研究发现，自噬与肺泡上皮细胞转分化之间关系密切，自噬水平低下与TGF-β1表达负相关，而黄芪组分具有调控自噬与转分化的药理活性。因此，我们提出黄芪组分药物通过调控自噬信号，影响肺泡上皮细胞转分化的能力，从而影响肺纤维化的进程的科学假说。本研究拟通过博来霉素气管滴注复制IPF小鼠模型和肺泡上皮转分化细胞模型，优选黄芪中总皂苷、总黄酮、多糖组分的最优配比及此组分药物作用下自噬信号途径对肺泡上皮细胞转分化的影响，丰富益气良药黄芪的理论内涵。

特发肺纤维化（IPF）是由肺部炎症导致肺泡持续损伤及细胞外基质过度沉积的结果。肺泡上皮细胞( AEC) 在纤维化进程中起着非常重要的角色，它既是损伤的场所，亦被认为是肺成纤维细胞和肌纤维母细胞的重要来源。肺泡上皮细胞在TGF-β1/Smad信号的介导下发生表型化促进肺纤维化的发生发展。前期文献和实验研究发现，自噬与肺泡上皮细胞转分化之间关系切，自噬水平低下与TGF-β1表达负相关，而黄芪组分具有调控自噬与转分化的药理活性且中药黄芪对特发性肺纤维化的治疗作用，其机制可能与单体成分黄芪甲苷（Astragaloside IV）对氧化应激诱导自噬的调控作用有关。因此，我们提出黄芪组分药物通过调控自噬信号，影响肺泡上皮细胞转分化的能力，从而影响肺纤维化的进程的科学假说。本研究拟通过博来霉素气管滴注复制IPF小鼠模型和肺泡上皮转化细胞模型，优选黄芪中总皂苷、总黄酮、多糖组分的最优配比及此组分药物作用下自噬信号途径对肺泡上皮细胞转分化的影响，丰富益气良药黄芪的理论内涵。并比较了黄芪组分中黄芪黄酮、黄芪多糖、黄芪总皂苷单独使用与配比使用对IPF小了鼠模型的相关药效指标，并重点探讨了黄芪总皂苷中黄芪甲苷对氧化应激的影响，实验观察了黄芪甲苷对BLM诱导的肺部损伤情况；以SOD、MDA、ROS评估IPF过程中氧化应激的发生情况；验证了SOD1蛋白以及自噬相关蛋白p62, Beclin-1, LC3的表达情况。探索了黄芪甲苷对A549细胞增殖的影响。得出了黄芪黄酮、皂苷、多糖组分配比可以改善特发性肺纤维化的病理表现，延缓肺纤维化的发展，其最优配比剂量为黄芪黄酮10 mg·kg -1、多糖130mg·kg -1、皂苷70 mg·kg -1，其作用机制可能通过与抑制肺上皮间质转分化的发展，调控自噬水平有关。且在IPF小鼠模型中，经黄芪甲苷治疗后，降低了氧化应激的发生水平，从而抑制了自噬的过度发生，使自噬恢复稳态，减少了机体的细胞损伤与细胞死亡，延缓了IPF的发生的结论。