Ziel war es, zu klären, ob die Komponentenmischung Jinshui Huanxian Rezeptur II (ECC-JHF II) und die Matrixhärte durch Regulation von Integrin β1 (ITG β1) den epithelial-mesenchymalen Übergang (EMT) während der Intervention bei Lungenfibrose beeinflussen. Methode: Ein Mausmodell der Lungenfibrose wurde durch einmalige intratracheale Instillation von Bleomycin (BLM) etabliert. Um den Krankheitsverlauf in verschiedenen Zeitabschnitten zu beobachten, wurden Mäuse vor der Modellierung sowie an den Tagen 7, 14, 21, 28 und 42 nach der Modellierung getötet, um relevante Indikatoren zu messen. Zur Bewertung der Arzneimittelintervention wurden den Mäusen am 29. Tag nach der Modellierung ECC-JHF II und Pirfenidon (PFD) für 14 Tage per Magengavage verabreicht, danach wurden die Mäuse getötet, um Lungenfunktion, pathologische Veränderungen, Kollagenablagerung, Lungentissue-Härte und EMT-Marker zu untersuchen. In-vitro wurden Polymerverbund-Hydrogele unterschiedlichen Härtegrads aus achtarmigem Polyethylenglykol-Thiol (PEG-SH) und achtarmigem Polyethylenglykol-Maleimid (PEG-MAL) hergestellt. Niedrige, mittlere und hohe Dosen von ECC-JHF II (15,31, 30,63, 61,25 mg·L^-1) wurden zu menschlichen Typ-II-Alveolarepithelzellen auf harter Matrix hinzugefügt, um die Wirkung von ECC-JHF II auf TGF-β1-induzierte EMT zu beobachten. ECC-JHF II wurde auf humanen Typ-II-Alveolarepithelzellen kultiviert, die auf weicher (3,8 kPa) und harter (~GPa) Matrix gepflegt wurden. Die Expressionsniveaus und Fluoreszenz von epithelialem Marker E-Cadherin (CDH1), mesenchymalen Markern N-Cadherin (CDH2), Vimentin (VIM) und ITG β1 wurden mittels Real-time PCR und Immunfluoreszenz untersucht. Western Blot wurde zur Bestimmung der Proteinausdrucksmengen von CDH1, CDH2 und ITG β1 verwendet, und der biomechanische Mechanismus von ECC-JHF II bei EMT und Lungenfibrose wurde durch Knockdown und spezifische Aktivierung von ITG β1 validiert. Ergebnisse: ECC-JHF II verbesserte die durch BLM induzierte Lungenfibrose bei Mäusen, was sich in einer signifikanten Erhöhung des Atemminutenvolumens (MV) und des Ausatmungsflusses bei 50 % des Atemzugvolumens (EF50) gegenüber der Modellgruppe (p<0,05) sowie einer deutlichen Erhöhung des Atemzugvolumens (TV) nach Behandlung (p<0,01) zeigte. Immunhistochemische Analysen zeigten eine Verringerung von Entzündungen und Alveolarschäden, eine Abnahme der Ablagerung von Kollagen Typ I (COL-I) und eine signifikante Verringerung der Lungentissue-Härte (p<0,01), wodurch der Krankheitsverlauf verlangsamt wurde. Real-time PCR-Ergebnisse zeigten im Vergleich zur Modellgruppe eine erhöhte CDH1-Expression und eine deutlich verringerte Expression von CDH2 und VIM in der ECC-JHF II-Gruppe (p<0,05, p<0,01), was auf eine Hemmung des EMT-Prozesses und eine Verbesserung der Lungenfibrose hinweist. In-vitro-Experimente zeigten, dass ECC-JHF II und Matrixverweichlichung den EMT-Phänotyp umkehren können, wobei die epithelialen Marker CDH1 signifikant erhöht (p<0,01) und die mesenchymalen Marker CDH2 und VIM signifikant gesenkt (p<0,05) wurden, verglichen mit der harten Matrixgruppe. Darüber hinaus konnte ECC-JHF II die Expression von ITG β1 in vivo und in vitro hemmen, und Knockdown- sowie spezifische Aktivierungsversuche bestätigten, dass ITG β1 an der Regulation der hemmenden Wirkung von ECC-JHF II auf EMT und Lungenfibrose beteiligt ist. Fazit: ECC-JHF II und Matrixverweichlichung können den EMT-Prozess blockieren und die Lungenfibrose verbessern, vermutlich durch Hemmung von ITG β1, das an der mechanischen Signalübertragung beteiligt ist. Diese Studie enthüllt aus biomechanischer Sicht einen neuen Mechanismus, über den ECC-JHF II den Lungenfibroseprozess beeinflusst.

Jinshui Huanxian Rezeptur; Komponentenmischung; Lungenfibrose; Matrixhärte; Integrin β1; epithelial-mesenchymaler Übergang