趙躍恒 常姍 史瑞玲 張華
1.河南省榮軍醫(yī)院 河南,新鄉(xiāng) 453002 2.鄭州大學附屬鄭州中心醫(yī)院
特發(fā)性肺纖維化 (idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一種慢性進行性間質(zhì)性肺部疾病,肺部損害不可逆轉(zhuǎn),患者預后較差,確診后患者的預計生存期為3~5年,男性發(fā)病率高于女性[1]。該病以慢性進行性肺間質(zhì)損害和肺纖維化為主要特征,患者表現(xiàn)為慢性咳嗽和漸進性呼吸困難,組織病理學檢查可見肺間質(zhì)細胞增生和細胞外基質(zhì)過度沉積,藥物造成的肺損傷還可出現(xiàn)肺水腫、呼吸性堿中毒等情況[2]。IPF的病因復雜,與環(huán)境、遺傳和衰老等多種因素有關,現(xiàn)有治療藥物較少,且不良反應較多,尚不能顯著提高患者存活率,因此尋找有效的治療藥物是當前亟待解決的問題[3]。
麥門冬湯源于《金匱要略》,臨床用于治療虛熱肺痿、胃陰不足之證,研究表明,麥門冬湯對肺纖維化、肺癌等嚴重的肺部疾病均有較好的治療作用,但其治療肺纖維化的作用機制尚不清楚[4]。自噬是一種基本的細胞生物學過程,可以降解病毒和細菌等微生物、受損細胞器和無法被蛋白酶降解的蛋白質(zhì)等,是控制肺纖維化發(fā)展的一種保護機制[5-6]。自噬微管相關蛋白輕鏈3-Ⅱ(microtubule-associated protein light chain 3-Ⅱ,LC3-Ⅱ)是構(gòu)成自噬體膜的主要成分,泛素結(jié)合蛋白p62則可結(jié)合泛素化蛋白和LC3,是一種選擇性自噬接頭蛋白,LC3和p62被證明是檢測細胞自噬的重要標志物[7]。研究證明,IPF患者的肺上皮細胞和肺成纖維細胞自噬受到抑制,LC3-Ⅱ的表達顯著降低,而哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(target of rapamycin,mTOR)的活性則顯著增加,抑制磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B (protein kinase B,AKT)/mTOR通路的異常表達可能是減輕肺纖維化的有效策略[8]。自噬活動與肺纖維化發(fā)病密切相關,而目前關于麥門冬湯對肺纖維化細胞自噬的作用尚缺乏研究,故本研究以肺纖維化經(jīng)典胞內(nèi)代謝過程“自噬”為切入點,觀察麥門冬湯對間質(zhì)性肺炎小鼠肺纖維化和肺上皮細胞自噬的影響,并初步探究其作用機制,為IPF的藥物治療提供理論依據(jù)。
1.1 實驗動物 無特定病原體(specific pathogen free,SPF)級C57BL/6小鼠120只,雌雄各半,6~8周齡,體質(zhì)量(20±2)g,購于北京維通利華實驗動物技術有限公司 [實驗動物生產(chǎn)許可證號碼:SCXK (京)2016-0006],飼養(yǎng)于河南省實驗動物中心實驗室獨立動物房[實驗動物使用許可證號碼:SYXK(豫)2016-0002],飼養(yǎng)條件符合《實驗動物管理條件》要求。飼養(yǎng)條件:室溫(22±2)℃,濕度(50±10)%,每天定時換氣,12h明暗交替,食水不限。研究方案獲河南省榮軍醫(yī)院倫理委員會批準。
1.2 藥品及試劑 麥門冬湯組方由麥門冬42g,半夏、甘草各6g,人參9g,粳米3g,大棗4枚組成,由鄭州中心醫(yī)院藥劑科提供并制備;硫酸博來霉素(bleomycin,BLM)購于Sigma-Aldrich公司(批號:15361-1MG);醋酸潑尼松片購于浙江仙琚制藥股份有限公司(批號:170623);蛋白定量試劑盒購于博士德生物公司(批號:AR0145);胰蛋白酶、Ⅰ型膠原酶、杜氏改良Eagle培養(yǎng)基(Dulbecco's Modified Eagle Medium,DMEM)、胎牛血清、小鼠免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)、放射免疫沉淀法 (radio immunoprecipitation assay,RIPA)裂解液、苯甲基磺酰氟(phenylmethyl sulfonyl fluoride,PMSF)、電化學發(fā)光(electro chemi luminescence,ECL)、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)轉(zhuǎn)印膜、蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色試劑盒、Masson三色染色試劑盒、Evans Blue、牛血清白蛋白、羥脯氨酸含量檢測試劑盒、中性樹膠均購于北京索萊寶科技有限公司(批號:T1300、C8140、12800017、1011-8611、SP031、R0010、P0100、PE0010、ISEQ00010、G1121、G1340、IE0280、A8020、BC0255、G8590);α-平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、p62、LC3-Ⅱ、 磷酸化磷酯酰肌醇-3-激酶(phosphorylated-phosphatidylinositol-3-kinase,p-PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(phosphorylated-protein kinase B,p-AKT)和磷酸化哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(phosphorylated-mammalian target of rapamycin,p-mTOR)兔源單克隆抗體和羊抗兔二抗均購于美國CST公司(批號:19245、23214、3868、17366、4060、5536、7074)。
1.3 儀器 MET VX200-T型渦旋振蕩器購于上海施銳貿(mào)易有限公司;IX53顯微鏡為日本奧林巴斯公司產(chǎn)品;G:BOX多功能凝膠成像系統(tǒng)購于Syngene公司;Multiskan MK3酶標儀購于Thermo Fisher Scientific公司;TGL16MB型高速冷凍離心機為長沙湘智離心機儀器有限公司產(chǎn)品。
1.4 方法
1.4.1 分組與造模 將120只C57BL/6小鼠隨機分為6組:正常組、模型組、強的松組、麥門冬湯高劑量組、麥門冬湯中劑量組和麥門冬湯低劑量組,每組20只。除正常組小鼠經(jīng)鼻腔滴注等量0.9%氯化鈉溶液之外,其余各組小鼠均通過鼻腔滴注BLM建立間質(zhì)性肺炎模型。以0.5%戊巴比妥鈉溶液腹腔注射麻醉小鼠,捉持小鼠使其頭部后仰,暴露鼻腔,用移液器吸取BLM溶液50μL緩慢滴入小鼠鼻腔,BLM濃度為6μg·μL-1,造模劑量為1μL·g-1,不足的部分以0.9%氯化鈉溶液補充。藥液經(jīng)鼻腔進入小鼠氣管內(nèi),將小鼠直立并旋轉(zhuǎn)使藥液均勻分布于肺組織,聽診器置于小鼠前胸,若聞及哮鳴音及濕羅音即提示造模成功[9]。造模完畢將小鼠放回籠內(nèi)。
1.4.2 藥物制備 取麥門冬湯組方,加入5倍量蒸餾水浸泡2h,煎煮3次,每次30min。用紗布過濾每次煎煮的藥液,將3次煎煮所得藥液濃縮至生藥量1g·mL-1,分裝后4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4.3 給藥方法 各組小鼠造模第2天開始給藥。按照人與小鼠體表面積折算等效劑量,中劑量為8.58g·kg-1,高劑量為17.16g·kg-1,低劑量為4.29g·kg-1。 麥門冬湯高劑量組、中劑量組和低劑量組小鼠按照上述劑量灌胃給藥,強的松組采用0.46g·kg-1強的松灌胃,正常組和模型組小鼠灌胃0.9%氯化鈉溶液,給藥體積均為0.2mL/10g,1次/d,連續(xù)28d。
1.4.4 肺組織濕干重比(wet/dry weight ratio,W/D)檢測 每組選擇10只小鼠,分離右上肺葉用于W/D檢測,其余肺葉一部分置于4%多聚甲醛中固定,用于HE染色和Masson染色,另一部分用于羥脯氨酸含量檢測和Ⅱ型肺泡上皮細胞分離。用吸水紙擦干肺組織表面水分后稱重,記錄為濕重(wet weight,W);隨后將肺組織放入80℃恒溫干燥箱中烘干,24h后稱重,記錄為干重(dry weight,D),計算W/D。
1.4.5 肺泡液體清除率(alveolar fluid clearance,AFC)檢測 每組選擇10只小鼠,仰臥位固定,以0.5%戊巴比妥鈉溶液腹腔注射麻醉后,打開頸部皮膚,暴露氣管,將氣管剪開一“T”字形切口行氣管插管,將小鼠調(diào)整為頭高腳低的45°仰臥位,通過氣管導管緩慢注入以濃度為0.15mg·mL-1的Evans Blue標記的5%白蛋白等滲0.9%氯化鈉溶液250μL,每次50μL,每2min灌注一次,同時給予純氧4mL/min持續(xù)吸入。灌注完畢20min后處死小鼠,將小鼠調(diào)整為頭低腳高的45°仰臥位,輕輕擠壓兩側(cè)胸壁,用移液器吸取肺泡液體,于620nm處檢測吸光度(optical density,OD)值。根據(jù)標準曲線計算AFC,AFC(%)=[(Vi-Vf)/Vi]×100%,Vf=(Vi×Pi)/Pf,其中Vi為肺泡液體灌注量,Vf為肺泡液體最終剩余量,Pi為灌注前肺泡液體白蛋白濃度,Pf為灌注后肺泡液體白蛋白濃度。
1.4.6 小鼠肺組織病理學觀察
1.4.6.1 肺組織病理學觀察 取小鼠肺組織,置于4%多聚甲醛中固定48h,蒸餾水清洗,梯度乙醇脫水,制作組織蠟塊,4μm切片,二甲苯脫蠟30min,95%、80%的乙醇及蒸餾水中復水,HE染色,脫水、透明后封片,鏡下觀察各組小鼠肺組織病理變化。
1.4.6.2 肺組織纖維化觀察 取小鼠肺組織,肺組織切片、脫蠟、復水過程同1.4.6.1,Weigert鐵蘇木素染色5min,酸性乙醇分化5~15s,Masson藍化液返藍3~5min,麗春紅酸性品紅染液染色5~10min,弱酸工作液洗滌后磷鉬酸溶液染色1min,弱酸工作液再次洗滌,苯胺藍染色1~2min,弱酸工作液洗滌后,95%乙醇和無水乙醇梯度脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,鏡下觀察肺組織纖維化情況。
1.4.7 羥脯氨酸含量測定 取0.2g小鼠肺組織,剪碎后加入6mol·L-1鹽酸2mL,煮沸消化至無肉眼可見的組織塊,16 000r/min離心20min,離心半徑為12.5cm,調(diào)整pH值至6~8,蒸餾水定容至4mL,取上清液,560nm波長檢測OD值,根據(jù)標準曲線計算組織中羥脯氨酸含量。
1.4.8 小鼠Ⅱ型肺泡上皮細胞的分離 取各組小鼠新鮮肺組織,磷酸鹽緩沖溶液(phosphate buffered solution,PBS)清洗、剪碎后放入離心管,加入適量1g·L-1胰蛋白酶(含脫氧核糖核酸酶Ⅰ 0.01g·L-1)混合均勻,37℃消化5min,加入等量DMEM完全培養(yǎng)基終止消化,此過程重復兩次,合并兩次消化所得的細胞懸液;消化后的剩余肺組織采用1g·L-1Ⅰ型膠原酶(含脫氧核糖核酸酶Ⅰ 0.01g·L-1)37℃消化15min,合并所有細胞懸液,200目篩網(wǎng)過濾,1 000r/min離心5min,離心半徑為12.5cm,離心2次后棄去上清液,保留細胞沉淀,以DMEM完全培養(yǎng)基重懸,接種到包被小鼠IgG的培養(yǎng)皿中,置于37℃,5%CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)1h。將含有未黏附細胞的培養(yǎng)基接種到另一包被小鼠IgG的培養(yǎng)皿中,37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)1h,重復2次,最后吸出含有未黏附細胞的培養(yǎng)基,離心后棄去上清液,以DMEM完全培養(yǎng)基重懸,置于培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng),用于Western blot檢測[10]。
1.4.9 Western blot法檢測α-SMA、p62、LC3-Ⅱ、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達水平 收集小鼠Ⅱ型肺泡上皮細胞,裂解、離心取上清液,測定蛋白濃度后行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gelelectrophoresis,SDS-PAGE)電泳,轉(zhuǎn)膜、封閉后,加入α-SMA、p62、LC3-Ⅱ、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR兔源一抗稀釋液(稀釋比例均為1∶1 000)孵育過夜,Tris-Tween緩沖鹽溶液(Tris butfered saline Tween,TBST)清洗后加入二抗(稀釋比例1∶2 000),37℃孵育2h,TBST清洗后滴加ECL試劑,置于凝膠成像系統(tǒng)顯影。以甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)為內(nèi)參,采用Image J軟件分析各蛋白灰度值,計算蛋白相對表達量,蛋白相對表達量=目的蛋白灰度值/內(nèi)參蛋白灰度值。
1.5 統(tǒng)計學分析 應用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析,計量資料以±s表示,多樣本比較采用單因素方差分析,兩樣本比較采用SNK-q檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組小鼠肺組織W/D和AFC比較 與正常組比較,模型組、強的松組、麥門冬湯高、中、低劑量組小鼠肺組織W/D值均升高,AFC均降低(P<0.05);與模型組比較,強的松組、麥門冬湯高、中、低劑量組小鼠肺組織W/D值均降低,AFC均升高(P<0.05);與強的松組比較,麥門冬湯高、中劑量組小鼠肺組織W/D值均降低,AFC均升高(P<0.05),但麥門冬湯低劑量組W/D值和AFC與強的松組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 各組小鼠肺組織W/D和AFC比較(±s)Tab.1 Comparison of W/D and AFC of lung tissues in each group(±s)
表1 各組小鼠肺組織W/D和AFC比較(±s)Tab.1 Comparison of W/D and AFC of lung tissues in each group(±s)
注:與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與強的松組比較,△P<0.05Note:Compared with normal group,*P<0.05;compared with model group,#P<0.05;compared with prednisone group,△P<0.05
W/D AFC(%)正常組 4.80±0.33 29.27±2.65模型組 10.11±0.72* 18.51±2.84*強的松組 8.94±0.48*# 23.03±3.32*#麥門冬湯高劑量組 5.80±0.39*#△ 27.94±2.97*#△麥門冬湯中劑量組 7.31±0.40*#△ 25.32±3.01*#△麥門冬湯低劑量組 8.97±0.42*# 23.18±2.96*#組別
2.2 各組小鼠肺組織炎癥和纖維化情況比較 HE染色和Masson染色結(jié)果顯示,正常組小鼠肺組織未見明顯結(jié)構(gòu)異常,無充血、水腫和炎癥浸潤,肺間質(zhì)僅有少量散在的藍色膠原纖維組織。與正常組比較,模型組小鼠肺組織肺泡壁明顯增厚,肺泡腔變小,肺組織正常結(jié)構(gòu)基本消失,有部分炎癥細胞浸潤,并可見大量藍色膠原纖維組織增生,呈實質(zhì)樣變化。與模型組比較,麥門冬湯高、中劑量組小鼠肺組織肺泡結(jié)構(gòu)相對清晰,炎癥細胞浸潤和膠原纖維增生較少,藍色膠原纖維組織亦顯著減少,但麥門冬湯低劑量組和強的松組小鼠肺組織仍存在炎癥細胞浸潤、肺泡壁增厚、肺泡腔縮小和膠原沉積的情況。見圖1~2。
圖1 各組小鼠肺組織病理變化(HE染色,400×)Fig.1 Pathological changes in lung tissues in each group(HE staining,400×)
圖2 各組小鼠肺組織膠原纖維沉積情況(Masson染色,400×)Fig.2 Deposition of collagen fibers in lung tissues of mice in each group(Masson staining,400×)
2.3 各組小鼠肺組織羥脯氨酸含量比較 與正常組比較,模型組、強的松組、麥門冬湯高、中、低劑量組羥脯氨酸含量均增加(P<0.05)。與模型組比較,強的松組和麥門冬湯低劑量組羥脯氨酸含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),麥門冬湯高、中劑量組小鼠肺組織羥脯氨酸含量均降低(P<0.05)。與強的松組比較,麥門冬湯高、中劑量組羥脯氨酸含量降低(P<0.05),麥門冬湯低劑量組羥脯氨酸含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 見表2。
表2 各組小鼠肺組織羥脯氨酸含量比較(±s)Tab.2 Comparison of hydroxyproline content in lung tissues in each group(±s)
表2 各組小鼠肺組織羥脯氨酸含量比較(±s)Tab.2 Comparison of hydroxyproline content in lung tissues in each group(±s)
注:與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與強的松組比較,△P<0.05Note:Compared with normal group,*P<0.05;compared with model group,#P<0.05;compared with prednisone group,△P<0.05
羥脯氨酸(mg·g-1)正常組 1.49±0.22模型組 2.55±0.38*強的松組 2.66±0.41*麥門冬湯高劑量組 1.96±0.24*#△麥門冬湯中劑量組 1.94±0.29*#△麥門冬湯低劑量組 2.39±0.35*組別
2.4 各組小鼠肺組織α-SMA、p62、LC3-Ⅱ、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達比較 與正常組比較,模型組、強的松組、麥門冬湯高、中、低劑量組小鼠Ⅱ型肺泡上皮細胞α-SMA、p62、p-PI3K、p-AKT和pmTOR蛋白表達均增高,LC3-Ⅱ蛋白表達均降低(P<0.05)。與模型組比較,麥門冬湯高、中、低劑量組和強的松組小鼠Ⅱ型肺泡上皮細胞α-SMA、p62、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達均降低,LC3-Ⅱ蛋白表達均增高(P<0.05)。與強的松組比較,麥門冬湯高、中劑量組小鼠Ⅱ型肺泡上皮細胞α-SMA、p62、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達均降低,LC3-Ⅱ蛋白表達均增加(P<0.05),而麥門冬湯低劑量組小鼠Ⅱ型肺泡上皮細胞中上述蛋白表達差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見圖3、表3。
圖3 Western blot檢測小鼠肺組織α-SMA、p62、LC3-Ⅱ、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達Fig.3 Protein expressions of α-SMA,p62,LC3-Ⅱ,p-PI3K,p-AKT and p-mTOR in mice lung tissues detected by Western blot
表3 各組小鼠肺組織α-SMA、p62、LC3-Ⅱ、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達比較(±s)Tab.3 Comparison of the protein expressions of α-SMA,p62,LC3-Ⅱ,p-PI3K,p-AKT and p-mTOR in each group(±s)
表3 各組小鼠肺組織α-SMA、p62、LC3-Ⅱ、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達比較(±s)Tab.3 Comparison of the protein expressions of α-SMA,p62,LC3-Ⅱ,p-PI3K,p-AKT and p-mTOR in each group(±s)
注:與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與強的松組比較,△P<0.05Note:Compared with normal group,*P<0.05;compared with model group,#P<0.05;compared with prednisone group,△P<0.05
組別 α-SMA p62 LC3-Ⅱ p-PI3K p-AKT p-mTOR正常組 0.15±0.02 0.16±0.03 0.90±0.07 0.16±0.02 0.20±0.03 0.19±0.02模型組 0.99±0.10* 0.96±0.08* 0.18±0.03* 0.98±0.08* 0.95±0.08* 1.02±0.09*強的松組 0.69±0.03*# 0.68±0.02*# 0.26±0.04*# 0.70±0.08*# 0.67±0.03*# 0.76±0.01*#麥門冬湯高劑量組 0.26±0.02*#△ 0.27±0.03*#△ 0.50±0.02*#△ 0.28±0.03*#△ 0.26±0.02*#△ 0.28±0.02*#△麥門冬湯中劑量組 0.44±0.04*#△ 0.33±0.05*#△ 0.41±0.03*#△ 0.36±0.04*#△ 0.43±0.05*#△ 0.46±0.05*#△麥門冬湯低劑量組 0.72±0.06*# 0.65±0.08*# 0.29±0.01*# 0.73±0.06*# 0.65±0.06*# 0.78±0.08*#
IPF是一類彌散性實質(zhì)性肺部疾病,尚無特效治療藥物,雖然糖皮質(zhì)激素在臨床應用廣泛,但其療效尚未得到明確認可,而且不良反應較多,往往造成患者免疫功能降低和肝腎功能損害[11-12]。麥門冬湯由麥門冬、半夏、甘草、人參、粳米和大棗6味藥材組成,具有降逆下氣和益胃生津之功效,臨床用于治療肺損傷、肺癌以及間質(zhì)性肺病如IPF等[13-14],但麥門冬湯治療間質(zhì)性肺疾病的作用機制尚不清楚。
本研究構(gòu)建BLM誘導的小鼠間質(zhì)性肺炎模型,觀察麥門冬湯對小鼠間質(zhì)性肺炎的改善作用。既往研究證實,BLM滴鼻可誘導小鼠肺纖維化,引起肺W/D值升高,肺水含量增加,肺組織可出現(xiàn)間隔明顯增厚和膠原纖維沉積等與人類肺纖維化相似的病理學改變[15]。本研究結(jié)果提示,麥門冬湯可顯著降低小鼠肺組織W/D值,升高AFC,其中麥門冬湯高、中劑量的作用優(yōu)于強的松組,并呈劑量依賴性,表明麥門冬湯能夠減輕BLM導致的肺損傷,提高肺組織的肺水清除功能,其中麥門冬湯高劑量的療效最佳。進一步以HE染色和Masson染色觀察麥門冬湯對小鼠肺組織炎癥和纖維化等病理變化的影響,結(jié)果顯示BLM可明顯改變肺組織結(jié)構(gòu),增加炎癥浸潤和膠原纖維的增生,而麥門冬湯高、中劑量組能夠顯著抑制肺組織炎癥浸潤和膠原纖維沉積,效果優(yōu)于麥門冬湯低劑量組和強的松組。羥脯氨酸含量檢測可以反映組織膠原蛋白的生成情況,本研究提示高、中劑量麥門冬湯可減少小鼠肺組織羥脯氨酸含量,使膠原蛋白表達顯著減少,但該作用不呈劑量依賴性,低劑量麥門冬湯和強的松對肺組織膠原蛋白生成的作用無影響,說明一定劑量的麥門冬湯對BLM誘導的小鼠間質(zhì)性肺炎炎癥浸潤和膠原蛋白形成過程具有抑制作用。
自噬是人體正常的細胞生物學行為,涉及正常細胞的細胞穩(wěn)態(tài)和生存機制,在肺部感染和炎癥反應中起著至關重要的作用[16]。mTOR是自噬活動的負調(diào)控靶點,根據(jù)環(huán)境營養(yǎng)的變化,調(diào)控細胞生長和代謝,磷酸化mTOR可抑制細胞自噬功能,而mTOR抑制劑雷帕霉素處理后可激活細胞自噬活性。研究發(fā)現(xiàn),間質(zhì)性肺炎患者肺成纖維細胞中mTOR被過度激活,LC3-Ⅱ蛋白表達明顯下降,而p62的活性明顯增加,肺組織細胞自噬活性降低,抑制mTOR則可增強自噬,使肺纖維化得到緩解[17]。同時,抑制自噬功能可使細胞外基質(zhì)沉積增加,同時導致α-SMA蛋白表達增加,肺泡上皮細胞則出現(xiàn)異常修復,說明自噬缺陷是促進間質(zhì)性肺炎肺纖維化發(fā)展的重要原因[6]。PI3K是mTOR的傳統(tǒng)上游激活劑,通過磷酸化其下游重要的信號轉(zhuǎn)導分子AKT來調(diào)節(jié)自噬,AKT激活后可通過使結(jié)節(jié)性硬化復合物2(tuberous sclerosis complex 2,TSC2)磷酸化進而激活mTOR,活化的mTOR進一步激活下游相關因子,調(diào)控細胞的增殖及蛋白質(zhì)合成,加速細胞代謝,從而導致自噬的抑制[18]。徐昌君等[19]研究證明,PI3K/AKT/mTOR信號通路在細胞自噬活動調(diào)控中起重要作用,而間質(zhì)性肺病中肺纖維化的形成可能與細胞自噬功能缺陷有關,抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路能夠提升細胞自噬功能,從而抑制肺纖維化的進展。Hsu等[20]研究證明,PI3K/AKT/mTOR信號通路影響肺成纖維細胞的增殖,從而促進BLM誘導的肺纖維化。本研究發(fā)現(xiàn),BLM可顯著提高小鼠Ⅱ型肺泡上皮細胞α-SMA、p62、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達,降低LC3-Ⅱ蛋白表達。與模型組比較,不同劑量麥門冬湯和強的松均能抑制小鼠Ⅱ型肺泡上皮細胞α-SMA、p62、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達,升高LC3-Ⅱ蛋白表達,但與強的松組比較,麥門冬湯高、中劑量組小鼠Ⅱ型肺泡上皮細胞α-SMA、p62、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表達均降低,LC3-Ⅱ蛋白表達均增加,而麥門冬湯低劑量組蛋白表達差異無統(tǒng)計學意義,表明麥門冬湯可通過抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路增強自噬活性,從而阻止間質(zhì)性肺炎小鼠肺纖維化的發(fā)展,其作用與強的松類似,甚至可能優(yōu)于強的松。
綜上所述,麥門冬湯可減輕間質(zhì)性肺炎小鼠肺組織肺水含量,提高肺水清除能力,抑制肺組織炎癥和纖維化病變,其作用可能與抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路,增強肺組織細胞自噬活性有關。但本研究僅在動物水平進行初步探討,更詳細的分子機制尚需結(jié)合體外實驗進一步深入探究。