虎杖干预Jagged/Notch信号通路介导的肺上皮-间质转化在肺纤维化中的作用机制研究

Epithelial-to-mesenchymal transition or EMT, a process whereby fully differentiated epithelial cells undergo transition to a mesenchymal phenotype giving rise to ?broblasts and myo?broblasts with an invasive phenotype,is believed to serve as an integral role in the the fibrogenic process of lung. Recently, Jagged/Notch is described as inducing myo?broblast differentiation contributing to pulmonary fibrosis, but there is need more experimental support.We have prove that Polygonum cuspidatum can alleviate fibrosis by down-regulation pro-inflammatory and pro-fibrotic factors, but the underlying mechanisms remain incompletely understood. Furthermore, previous studies found that effective components of Polygonum cuspidatum can inhibit the EMT by Notch Signaling pathways in neoplasm，we also find that Polygonum cuspidatum reverse mesenchymal phenotype of pulmonary epithelial cell during EMT.Thus，we propose that Polygonum cuspidatum may attenuates pulmonary fibrosis by inhibition of Notch-induced EMT.In this study, we intend to further explore the effect of Polygonum cuspidatum on Notch signaling and EMT-phenotypic change by Alveolar epithelial cells from Pulmonary fibrosis model with Polygonum cuspidatum treatment。This research is expected to provide new evidence for traditional Chinese medicine in the treatment of pulmonary fibrosis.

上皮细胞-间质转化（EMT）过程主要包括特征性蛋白表达及迁移能力改变，是加重肺纤维化的重要机制之一。新近研究发现Jagged/Notch信号通路在肺纤维化中可启动EMT而发挥重要作用，其机制尚需进一步研究。我们曾多次报道中药虎杖能通过影响体内炎症因子或促纤维化因子等延缓肺纤维化进程，但其具体作用机制尚不清楚。最近有研究发现虎杖有效成分在肿瘤中可抑制Notch介导的EMT过程。前期研究也发现虎杖可逆转肺上皮细胞EMT过程中的形态学改变。因此，我们提出"虎杖可能通过抑制Notch介导的EMT来延缓肺纤维化"这一假说。本项目拟在肺纤维化模型上分离培养肺泡上皮细胞，并行虎杖干预，从组织、细胞及分子水平观察虎杖对肺纤维化中Notch信号通路及EMT相关表型转变的影响。该研究的完成有望为中药虎杖治疗肺纤维化提供新的靶点。

肺纤维化是一种以成纤维细胞异常增殖和细胞外基质（ECM）过度沉积、弥漫性的肺泡炎和肺泡结构紊乱并最终导致肺间质纤维化为主要病理特征的疾病。上皮细胞-间叶化（EMT）是打破ECM 产生/降解平衡，加重肺纤维化的重要机制之一。先前研究基础表明虎杖提取物具有一定的延缓肺泡炎以及肺纤维化疗效，本项目拟在此基础上进一步探讨虎杖提取物在延缓肺纤维化进程中的作用机制。我们通过建立大鼠肺纤维化模型及肺泡上体细胞体外培养体系，采用免疫组化及免疫荧光、western blot、PCR及RNA干扰等技术并结合迁移分析，探索虎杖提取物干预肺纤维化EMT 以及Notch 信号通路的作用，并在体外对正常肺泡上皮细胞以及过表达Notch 胞内段（NICD）细胞进行研究，进一步诠释虎杖提取物在该过程中的作用机制。研究内容：1.探讨虎杖提取物是否通过抑制EMT 而延缓肺纤维化过程。1）体外条件下阐述虎杖提取物对肺泡上皮细胞 EMT 过程的作用；2）体内条件下探讨虎杖提取物是否干预肺纤维化中 EMT 过程。2.探讨虎杖提取物是否通过抑制 Notch 介导的 EMT 起到延缓肺纤维化的作用。1）体外条件下阐述虎杖提取物通过抑制 NOTCH 通路影响 EMT 从而减缓肺纤维化进程；2）体内条件下探讨虎杖提取物是否通过抑制 Notch 介导的 EMT 实现减轻肺纤维化；3）研究结果表明：1、虎杖提取物有效抑制肺泡上皮细胞EMT并且延缓肺纤维化过程；2.虎杖提取物抑制大鼠肺纤维化及EMT过程；3.虎杖提取物通过抑制 Notch 介导的 EMT 起到延缓肺纤维化的作用。总之，该研究成果首次证明了虎杖提取物通过Notch通路调控肺泡上皮细胞EMT及肺纤维化过程。本研究进一步诠释 Notch 通路在肺纤维化中发挥的具体作用及机制，并且为虎杖提取物治疗肺纤维化提供科学依据。并且，中草药的功效及机理研究相对复杂，本研究利用血清药理实验方法，从整体上研究虎杖的作用效果和机理，化繁为简但又深入分子水平进行探索，不仅为虎杖的应用研究，也为其他中草药的实际应用研究提供了新的思考角度。