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【金秋计划】水蛭提取物通过TGF-β1/Smad3信号通路缓解特发性肺纤维化

城头变幻大王骑

2024/09/04

中药/天然药检测

水蛭作为一种活血化瘀的中药，在中国也被广泛用于治疗肺纤维化。在临床实践中，水蛭组成的水蛭宣痹化纤汤、水蛭通络胶囊等中药制剂可以改善特发性肺纤维化(IPF)患者的临床症状和肺功能。然而，水蛭治疗IPF的物质基础尚不清楚。

筛选水蛭中具有抗肺纤维化作用的成分，并进一步探讨活性成分的治疗机制。

采用不同孔径的半透膜制备不同分子量的水蛭提取液样品。首先通过TGF-β1诱导成纤维细胞模型，采用细胞增殖和细胞毒性实验(MTT)、细胞创面愈合实验、免疫荧光染色(IF)和Western blot (WB)方法研究分子量大于10 KDa组(>10 KDa组)、3~10 KDa组(3-10 KDa组)和小于3 KDa组(<3 KDa组)水蛭提取物对肺纤维化的治疗作用。

建立博莱霉素诱导肺纤维化(BML-induced PF)小鼠模型，研究水蛭提取物有效成分组的体内药理活性。采用苏木精-伊红染色(H&E)和马松三色染色(Masson)观察小鼠肺组织的病理变化。采用羟脯氨酸(HYP)检测试剂盒定量测定肺组织中羟脯氨酸(HYP)含量。WB法检测细胞外基质相关纤维连接蛋白(FN)、Ⅰ型胶原(collagenⅠ)、丙酮酸激酶M2 (PKM2)单体和Smad7蛋白水平。IF进一步鉴定PKM2和Smad7蛋白。

以TGF-β1诱导的HFL1细胞系为PF细胞模型，体外实验结果显示，>10 KDa组可显著抑制细胞增殖和迁移，下调细胞骨架蛋白vimentin和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达水平，减少FN和Ⅰ型胶原蛋白的沉积。在BML诱导的PF小鼠模型中，>10 KDa组显著降低肺组织中HYP的含量，下调肺组织中FN和Ⅰ型胶原的表达水平，延缓肺组织结构的病理改变。WB和IF检测结果进一步表明，>10 KDa组可在细胞水平上调PKM2单体和Smad7蛋白的表达水平，从而延缓肺纤维化的进展。

该研究表明，>10 KDa组是水蛭提取物通过TGF-β1/Smad3信号通路抑制肺纤维化的主要物质基础。

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