苦碟子雾化吸入溶液抗慢性阻塞性肺病的效应特点及作用机制

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is estimated to be the third leading cause of death in the world in 2030. There are no drugs available to considerably reduce disease progression at present. Kudiezi aerosolized inhalation (KDZAI) has good advantages in clinical treatment of COPD, becuase of its unique double effects on both promoting blood circulation and dispersing stagnation, and clearing heat and removing toxin. It makes lower dosage and well-distributed administration achieved in target organ airway and lungs. However, the lab research especially the mechanism research of KDZAI on COPD is still limited. In order to investigate the influences of KDZAI on CFTR chloride channel, cigarette smoke extract (CSE) induced 16HBE cells and in vitro airway epithelium of COPD model mice will be used to monitor several indicators, including mucus secretion and transportation, cilia swing frequency, the rate of ion transport, the activity of chloride ion channel, the cAMP level, the chloride current, and expression changes of CFTR and ENaC with or without KDZAI. Since the important role of NRF2 in oxidative stress, the synergistic effect of NRF2 and CFTR on COPD will also be studied in this project by using NRF2-siRNA or NRF2 over-expression on CSE-induced 16HBE cells.

据预测，2030年慢性阻塞性肺病（COPD）将位居全球死亡原因第3位，现有药物无法有效延缓其病理进程。本项目以活血化瘀中药苦碟子为切入点，选用兼具活血化瘀和清热解毒功效且直接作用于气道和肺部的苦碟子雾化吸入溶液（KDZAI），研究其抗COPD的效应特点。虽然KDZAI在COPD临床治疗中独具优势，但实验研究尤其作用机理研究较少。本项目拟测定KDZAI干预对烟气提取物诱导的人气道上皮（16HBE）细胞及COPD模型小鼠气道上皮的粘液分泌和运输、纤毛摆动频率、盐转运速率、氯离子通道活性、cAMP水平、Cl-电流的影响。通过比较有无KDZAI干预，烟气诱导16HBE细胞及大鼠肺组织中CFTR、ENaC的表达差异，明确KDZAI对CFTR氯离子通道的作用。通过分析烟气提取物诱导及KDZAI干预作用下，沉默或过表达NRF2对CFTR及ENaC的影响，研究氧化应激关键蛋白NRF2对CFTR的协同作用。

据预测，2030年慢性阻塞性肺病（COPD）将位居全球死亡原因第三位，现有药物无法有效延缓其病理进程。本项目选取直接作用于气道和肺部的中药苦碟子雾化吸入溶液（KDZAI）为研究对象，通过考察其对小鼠氨水引咳模型及酚红排泌模型的影响，提示其具有较好的止咳、促排痰作用。通过考察KDZAI及其特征成分木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷（L7Gn）对脂多糖致大鼠肺损伤模型的影响，提示雾化吸入KDZAI及L7Gn具有一定的抗炎作用。通过体外抑菌及抗病毒试验，发现KDZAI对金黄色葡萄球菌具有一定的抑制作用，对甲型流感病毒和呼吸道合胞病毒感染的细胞具有保护作用。鉴于KDZAI具有上述改善COPD相关症状的效应特点，本项目尝试了烟熏联合LPS法致COPD大、小鼠模型的构建，并利用症状更加明显的COPD小鼠模型进行了肺系数测定、肺功能检测、H&E染色及特殊化学染色的组织病理学检测，定量蛋白质组学分析，结果显示KDZAI对COPD有一定改善作用。.由于氯离子通道在COPD病理机制中的重要作用，本项目利用CFTR氯离子通道、TMEM16A氯离子通道功能测定细胞模型，检测了KDZAI对其通道活性的影响。结果显示，多个浓度的KDZAI样品对上述两个氯离子通道活性均无显著影响，提示KDZAI未通过恢复该通道活性来恢复气道表面液体层或使黏液再水化，从而起到止咳、祛痰等减轻COPD相关症状的作用。因而，项目后期着重从抗炎及调节氧化/抗氧化失衡角度继续开展研究。研究发现不同浓度L7Gn对卷烟烟气提取物（CSE）致BEAS-2B细胞死亡有保护作用，能一定程度上改善CSE造成的损伤、进一步稳定线粒体的功能紊乱，对CSE导致的氧化应激有一定的保护作用，进而对L7Gn改善CSE致BEAS-2B细胞炎性反应/氧化应激的作用机制进行了探索。