Механизм регуляции Лэйби Тан 2 стресса эндоплазматического ретикулума и сопротивления апоптозу в клетках AT2 для улучшения ремонта альвеол и лечения легочного фиброза у мышей
Целью исследования было изучение механизма действия китайской фитотерапевтической формулы Лэйби Тан 2 при идиопатическом легочном фиброзе (ИПФ), с акцентом на влияние на стресс эндоплазматического ретикулума, апоптоз, поддержание стволовых свойств и регенеративный потенциал альвеолярных эпителиальных клеток II типа (АТ2), а также верификацию современной трансляционной модели теории «ослабления Чжунци – альвеолярный атрофический фиброз». Методами исследования служила модель легочного фиброза у мышей, индуцированная блеомицином (BLM), с определением контрольной группы, модельной группы, групп с низкой и высокой дозами Лэйби Тан 2 (9,1 и 18,2 г·кг-1) и группой ацетатного преднизолона (6,5 мг·кг-1). Для оценки структурных изменений легочной ткани и коллагенового отложения использовались гематоксилин-эозин (HE) и окраска по Массону, измерение содержания гидроксипролина (HYP) методом щелочного гидролиза, а также коэффициент легкого и показатели функции легких. С помощью количественной ПЦР в реальном времени оценивалась экспрессия мРНК факторов фиброза: коллагена I типаα1 цепи (ColⅠa1), α-гладкомышечного актина (α-SMA), тканевого ингибитора металлопротеиназы 1 (Timp1). Апоптоз оценивался методом TUNEL, двойное иммунофлуоресцентное окрашивание белков поверхностного белка С (SPC) и каспазы-3 использовалось для анализа апоптоза клеток AT2, двойное окрашивание SPC и PERK выявляло стресс эндоплазматического ретикулума в клетках AT2, ультраструктурные изменения ЭПР и ламеллярных телец клеток AT2 изучались с помощью просвечивающей электронной микроскопии. С помощью западного блоттинга оценивали экспрессию ключевых белков стрессовых и апоптотических путей: PERK, активируемого фактора транскрипции 4 (Atf4) и каспазы-3. Пролиферативную активность клеток AT2 анализировали по двойному иммуноокрашиванию SPC и Ki-67, использовали технику отслеживания линии (GFP+ мыши) совместно с маркировкой Krt8 для выявления промежуточных состояний дифференцировки и наблюдали переход клеток AT2 в альвеолярные клетки I типа (AT1). Результаты показали, что после индукции BLM у мышей наблюдалось значительное нарушение структуры легочных тканей, увеличение отложения коллагена, повышение коэффициента легкого, ухудшение функции легких и повышение уровня фибротических факторов (P<0.01). Вмешательство высокой дозы Лэйби Тан 2 значительно улучшало повреждение тканей и функциональные нарушения легких, заметно снижало содержание HYP (P<0.01), существенно снижало экспрессию ColⅠa1, α-SMA и Timp1 (P<0.01). Анализ апоптоза показал повышение доли TUNEL-положительных клеток и значительное увеличение доли Caspase-3-положительных клеток AT2 в модели, что было значительно снижено при высокой дозе. По данным просвечивающей электронной микроскопии наблюдалось набухание структуры ЭПР клеток AT2, которое приближалось к норме после лечения; окрашивание PERK показало выраженный стресс ЭПР в моделях, который значительно снижался при лечении. В моделях количество белков PERK, Atf4 и Caspase-3, связанных со стрессом ЭПР и апоптозом, увеличивалось и значительно снижалось после терапии. Структурные нарушения ламеллярных телец у модельных животных восстанавливались после лечения. Пролиферативная активность клеток AT2 увеличивалась при терапии, что подтверждалось возрастанием доли Ki-67⁺SPC⁺ клеток (P<0.01). Линия отслеживания показала увеличение доли клеток Krt8⁺GFP⁺ в модели, свидетельствующее о блокаде дифференцировки; терапия значительно снижала эту долю и вызывала изменение формы GFP⁺ клеток в плоские вытянутые, указывая на восстановление дифференцировки в сторону AT1. Заключение: Лэйби Тан 2 способствует восстановлению альвеол путем ослабления стресса ЭПР в клетках AT2, уменьшения их апоптоза, восстановления структуры и функции ламеллярных телец, усиления пролиферативной активности и ослабления блокады дифференцировки с направлением на клетки AT1, что эффективно препятствует прогрессированию легочного фиброза. Механизм традиционной китайской медицины «восстановление Чжунци, баланс Ци и крови, восстановление легочных меридианов» тесно согласуется с современными путями регуляции стволовых клеток AT2, что представляет новый теоретический и экспериментальный базис для фитотерапии ИПФ.