Effect of <italic style="font-style: italic">Euphorbia helioscopia</italic> Aqueous Extract on Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Precancerous Lesion-associated Proteins of Lung Tissues in Mice Induced by Cigarette Smoke

ZHOU Ziye; MA Huimiao; CHEN Lanying; DUAN Wenbin; LIN Lihua; LIU Peng

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230241

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Effect of Euphorbia helioscopia Aqueous Extract on Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Precancerous Lesion-associated Proteins of Lung Tissues in Mice Induced by Cigarette Smoke

更新时间：2023-05-17

- Effect of Euphorbia helioscopia Aqueous Extract on Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Precancerous Lesion-associated Proteins of Lung Tissues in Mice Induced by Cigarette Smoke
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 7, Pages: 84-94(2023)
- 作者机构：
  
  1.江西中医药大学，南昌 330004
  2.中药固体制剂制造技术国家工程研究中心，南昌 330006
  3.江西中医药大学中药药效（扶正祛邪抗肿瘤）评价重点研究室，南昌 330006
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230241
  CLC： R2-0;R33;R289;R22;R563
- Received：11 December 2022，
  
  Published Online：03 February 2023，
  
  Published：05 April 2023
- 稿件说明：
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周子也,马惠苗,陈兰英等.泽漆水提物对香烟烟雾诱导小鼠慢性阻塞性肺病及肺组织癌前病变相关蛋白的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(07):84-94.

ZHOU Ziye,MA Huimiao,CHEN Lanying,et al.Effect of Euphorbia helioscopia Aqueous Extract on Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Precancerous Lesion-associated Proteins of Lung Tissues in Mice Induced by Cigarette Smoke[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(07):84-94.
周子也,马惠苗,陈兰英等.泽漆水提物对香烟烟雾诱导小鼠慢性阻塞性肺病及肺组织癌前病变相关蛋白的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(07):84-94. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230241.

ZHOU Ziye,MA Huimiao,CHEN Lanying,et al.Effect of Euphorbia helioscopia Aqueous Extract on Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Precancerous Lesion-associated Proteins of Lung Tissues in Mice Induced by Cigarette Smoke[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(07):84-94. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230241.

摘要

目的

探究泽漆水提物对香烟烟雾（CS）所致的慢性阻塞性肺病（COPD）的保护作用及肺组织癌前病变相关蛋白的影响。

方法

通过建立CS所致的COPD小鼠模型（60只），随机分为正常组、模型组、阳性药组（地塞米松2 mg·kg

-1

）及泽漆水提物低、中、高剂量组（1.875、3.75、7.5 g·kg

-1

）。采用高效液相色谱法（HPLC）测定泽漆水提物中相关成分；动物肺功能仪检测小鼠呼气末期暂停（EEP）、气道阻力（Penh）、50%肺活量呼吸时的呼气流量（EF50）等肺功能指标变化；高通量液相蛋白芯片技术检测小鼠肺泡灌洗液（BALF）中白细胞介素（IL）-2、IL-5、IL-18、IL-17A、IL-27等炎性因子水平变化；苏木素-伊红（HE）染色检测小鼠肺组织的病理变化；比色法测定小鼠肺组织中的丙二醛（MDA）、髓过氧化物酶（MPO）及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）含量变化；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测肿瘤坏死因子-

（TNF-

）、转化生长因子-

（TGF-

）、基质金属蛋白酶（MMP）-2、MMP-9及MMP-12细胞因子mRNA相对表达量变化；免疫组化（IHC）测定小鼠肺组织中肿瘤蛋白（P53）及增殖细胞相关抗原（Ki67）表达水平变化；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测小鼠肺组织中多重肿瘤抑制蛋白（P16）、DNA甲基转移酶（DNMT1）及脆性组氨酸三联体（FHIT）相对表达量变化。

结果

泽漆水提物中化合物主要含有酚类成分没食子酸和原儿茶酸及黄酮类成分金丝桃苷、芦丁、杨梅素、柚皮素、槲皮素、木犀草素、山柰酚和甘草查尔酮A，其中没食子酸和芦丁含量最高；与正常组比较，模型组小鼠EEP、EF50、Penh水平明显升高（

0.05），MDA及MPO水平显著升高（

0.01），GSH-Px显著降低（

0.01），IL-2、IL-5、IL-18、IL-17A、IL-27、TNF-

、TGF-

、MMP-2、MMP-9及MMP-12水平明显升高（

0.05），小鼠肺组织P53、Ki67、FHIT表达显著上升（

0.01），DNMT1、P16表达显著下降（

0.01）。与模型组比较，各泽漆水提物组EEP、EF50水平明显降低（

0.05）；在HE染色下观察可见模型组小鼠肺组织病理损伤明显，泽漆水提物治疗后，肺组织基底细胞增生的病理损伤逐渐改善；泽漆水提物各组MDA及MPO水平显著降低（

0.01），GSH-Px显著升高（

0.01）；泽漆水提物各组IL-2、IL-5、IL-18、IL-17A、IL-27、TNF-

、TGF-

、MMP-2、MMP-9及MMP-12水平明显下降（

0.05）；泽漆水提物治疗后小鼠肺组织Ki67、FHIT明显下降（

0.05），P53、DNMT1表达明显上升（

0.05）。

结论

泽漆水提物对COPD小鼠保护及抑制癌前病变的作用，这可能与抑制炎症及氧化应激反应、调节蛋白酶与抗蛋白酶失衡及调控上皮细胞生长相关。

Abstract

Objective

To investigate the protective effect and mechanism of

Euphorbia helioscopia

aqueous extract （EHE） on mice with chronic obstructive pulmonary disease （COPD） and its influence on precancerous lesion-associated proteins in lung tissues induced by cigarette smoke （CS）.

Method

The COPD model was induced by CS in 60 mice and the model mice were randomly divided into control group， model group， positive drug group （dexamethasone， 2 mg·kg

-1

）， and low-， medium-， and high-dose EHE groups （1.875， 3.75， 7.5 g·kg

-1

）. The high-performance liquid chromatography （HPLC） method was used to determine the related components in EHE. The changes in end-expiratory pause （EEP）， airway resistance （Penh）， expiratory flow at 50% vital capacity （EF50）， and other pulmonary function indexes were detected by the spirometer. The levels of inflammatory factors， such as interleukin （IL）-2， IL-5， IL-18， IL-17A， and IL-27 in bronchoalveolar lavage fluid （BALF） of mice were detected by high-throughput liquid protein chip technology. Hematoxylin-eosin （HE） staining was used to detect the pathological changes in lung tissues in mice. The content of malondialdehyde （MDA）， myeloperoxidase （MPO）， and glutathione peroxidase （GSH-Px） in lung tissues was determined by the colorimetric method. The mRNA relative expression of tumor necrosis factor-

（TNF-

）， transforming growth factor-

（TGF-

）， matrix metalloproteinase-2 （MMP-2）， matrix metalloproteinase-9 （MMP-9）， and matrix metalloproteinase-12 （MMP-12） was detected by Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR）. Immunohistochemistry （IHC） was used to detect the expression of tumor protein （P53） and cell proliferation-associated antigen （Ki67） in lung tissues， and Western blot was used to detect the relative expression of tumor suppressor protein （P16）， DNA （cytosine-5）-methyltransferase 1 （DNMT1）， and fragile histidine triad （FHIT） in lung tissues.

Result

The results showed that the main compounds in EHE included phenols （gallic acid and protocatechuic acid） and flavonoids （such as hyperoside， rutin， myricetin， naringenin， quercetin， luteolin， kaempferol， and licorice chalcone A）， among which gallic acid and rutin were the highest in content. Compared with normal group， model group showed increased levels of EEP， EF50， and Penh （

0.05）， and showed increased MDA and MPO levels （

0.01） and decreased GSH-Px （

0.01）， and the model group displayed increased levels of IL-2， IL-5， IL-18， IL-17A， IL-27， TNF-

， TGF-

， MMP-2， MMP-9， and MMP-12 （

0.05）. And the model group exhibited up-regulated expression of P53， Ki67， and FHIT in lung tissues （

0.01） and down-regulated expression of DNMT1 and P16 （

0.01）. Compared with model group， the EHE groups showed decreased EEP and EF50 levels （

0.05）. The pathological injury of lung tissues in mice of the model group was observed under HE staining， and the pathological injury of basal cell hyperplasia of lung tissues was gradually improved after treatment with EHE. The EHE groups showed reduced levels of MDA and MPO （

0.01） and increased GSH-Px （

0.01）. The EHE groups displayed decreased levels of IL-2， IL-5， IL-18， IL-17A， IL-27， TNF-

， TGF-

， MMP-2， MMP-9， and MMP-12 （

0.05）. And the EHE groups showed down-regulated Ki67 and FHIT in lung tissues （

0.05） and up-regulated expression of P53 and DNMT1 （

0.05）.

Conclusion

EHE can protect mice from COPD and inhibit precancerous lesions， and the mechanism may be related to the inhibition of inflammation and oxidative stress response， regulation of protease and antiprotease imbalance， and regulation of epithelial cell growth.

关键词

Keywords

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