基于NF-κB和Nrf2信号通路的朝医麻黄定喘汤对哮喘气道炎症的机理研究

Ephedra Dingchuan Decoction (EDD) was one of classic prescription of Traditional Korean Medicine (TKM) from famous "Dongeui Suse Bowon". In our previous studies, we found that the polysaccharide of EDD increase antioxidant enzyme activity and HO-1 expression of the lung, and decrease VEGF expression. VEGF and HO-1 were important therapeutic target for bronchial asthma, each regulated by MAPKs/NF-kB and MAPKs/Nrf2 pathways, forming MAPKs/NF-kB/VEGF and MAPKs/Nrf2/HO-1 signaling pathway. In this study, we will focus NF-kB and Nrf2, observe the upstream that of MAPKs pathway and regulate VEGF and HO-1 via MAPKs/NF-kB and MAPKs/Nrf2 signaling pathways to protect from airway inflammation, clarify the target of protective effect of airway inflammation of asthma by the polysaccharide of EDD using molecular and cellular research methods. Also, confirm the theoretical system of TKM that consider asthma’s location related to lung, liver and spleen for Taiyin person and through draining the liver and restorative lung and spleen, so as effectively control resolving sputum and relieving asthma. This study was important for prevention and treatment of bronchial asthma and contributing the economic development of minority areas of northeast of China.

朝医麻黄定喘汤是收载于《东医寿世保元》中的朝医经典方剂。我们的前期研究表明，其活性成分麻黄定喘汤可提高肺抗氧化酶活性，下调肺的VEGF表达，上调肺HO-1表达。VEGF和HO-1是支气管哮喘的重要治疗靶点，分别受MAPKs/NF-κB和MAPKs/Nrf2通路的调控，形成MAPKs/NF-κB/VEGF以及MAPKs/Nrf2/HO-1的信号网络。本课题拟从分子、细胞和整体水平，以NF-κB和Nrf2为切入点并延伸到上游MAPKs途径，探讨麻黄定喘汤介导MAPKs/NF-κB以及MAPKs/Nrf2信号通路调节VEGF和HO-1机制以及与哮喘气道炎症保护作用的关系，以阐明在此信号网络中麻黄定喘汤发挥哮喘气道炎症保护作用的主要靶点。从朝医理论证明太阴人哮喘主要病位是肺肝脾，并进一步研究泻肝补肺脾、化痰平喘治法的有效性。本项目对麻黄定喘汤开发以及支气管哮喘的防治具有重要意义。

为阐明朝医麻黄定喘汤通过MAPKs/NF-κB和MAPKs/Nrf2信号通路缓解哮喘气道炎症的免疫调节机制，项目组圆满完成了4项计划研究内容，并进行了拓展研究。（1）建立支气管哮喘小鼠模型，给予麻黄定喘汤，与正常对照组比较，模型组小鼠BALF中炎性细胞总数、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞增多，IL-4、IL-5、IL-13水平显著增高；肺组织MAPKs/NF-κB/VEGF蛋白表达水平显著升高。与哮喘模型组比较，麻黄定喘汤低、高剂量组和地塞米松治疗组小鼠BALF中炎性细胞总数、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、IL-4、IL-5、IL-13水平和肺组织MAPKs/NF-κB/VEGF蛋白表达水平均显著降低。朝医麻黄定喘汤可抑制哮喘小鼠气道炎性反应的发生，其机制可能是通过部分抑制MAPKs/ NF-κB/VEGF信号通路的表达而实现的。（2）建立支气管哮喘小鼠模型，给予麻黄定喘汤，与空白组比较，模型组BALF中炎症细胞总数、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞及ROS、MDA含量，肺组织中p-p38 MAPK、Nrf2、HO-1 蛋白水平及Nrf2、HO-1 mRNA表达水平明显升高，SOD、CAT 活性明显降低; 与模型组比较，中药高、低剂量组小鼠BALF中炎症细胞总数、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞显著降低，BALF中ROS、MDA含量，肺组织中p-p38 MAPK 蛋白水平降低，BALF中SOD、CAT 的活性及肺组织中 Nrf2、HO-1 蛋白表达，Nrf2、HO-1 mRNA 表达升高。与麻黄定喘汤低剂量组比较，麻黄定喘汤高剂量组BALF中炎症细胞总数、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞数及ROS、MDA含量，肺组织p-p38MAPK水平明显减少，SOD、CAT活性及Nrf2、HO-1 蛋白和 mRNA表达升高。朝医麻黄定喘汤可抑制支气管哮喘小鼠气道炎症反应，通过抗氧化机制影响p38MAPK/Nrf2 /HO-1信号通路可能是其机制之一；（3）实验研究进一步拓展建立支气管哮喘小鼠模型，给予鹿茸大补汤、麻黄发表汤、补肺元汤、人参皂苷Rh2等，通过检测Western blot等指标，阐明和确认其抗哮喘作用及机制；（4）麻黄定喘汤可抑制支气管哮喘小鼠气道炎症反应，表明太阴人哮喘内因责之于肺脾虚弱，肝盛有余，导致伏痰形成；补肺脾泻肝，化痰平喘是重要治疗法则。