Механизм регуляции Лэй Би Тан №2 эндоплазматического стресса AT2 клеток при противодействии апоптозу и содействии ремонту альвеол и улучшению легочного фиброза у мышей
Цель исследования — изучить механизм воздействия китайской травяной формулы Лэй Би Тан №2 на идиопатический легочный фиброз, сосредоточив внимание на влиянии на эндоплазматический стресс, апоптоз, поддержание стволовых свойств и способность к регенерации альвеолярных эпителиальных клеток II типа (AT2), а также выявить современные пути трансформации теории "ослабление главной жизненной энергии - альвеолярная атрофия". В исследовании использована модель легочного фиброза у мышей, вызванная блейомицином (BLM). Экспериментальные группы включали контрольную, модельную, группы с низкой и высокой дозой Лэй Би Тан №2 (9,1 и 18,2 г/кг) и группу с ацетатным преднизолоном (6,5 мг/кг). Изменения структуры легочной ткани и отложение коллагена оценивались с помощью гематоксилин-эозина (HE) и массона (Masson) окрашивания, содержание гидроксипролина (HYP) определялось щелочным гидролизом, измерялись коэффициент легких и показатели функции легких. Экспрессия мРНК факторов, связанных с фиброзом, включая α1-цепь коллагена I типа (ColⅠa1), α-гладкомышечный актин (α-SMA) и тканевый ингибитор металлопротеиназы 1 (Timp1), исследовалась методом количественной ПЦР в реальном времени (Real-time PCR). Апоптоз оценивали методом TUNEL, двойное иммунное флуоресцентное окрашивание белков поверхностного протеина C (SPC) и каспазы-3 для оценки апоптоза AT2 клеток, двойное окрашивание SPC и протеинкиназы R-подобной эндоплазматической сети (PERK) для выявления эндоплазматического стресса в AT2 клетках, ультраморфологические изменения эндоплазматической сети и ламеллярных тел наблюдались методом просвечивающей электронной микроскопии. Экспрессия ключевых белков пути эндоплазматического стресса и апоптоза PERK, активированного фактора транскрипции 4 (Atf4) и каспазы-3 определялась методом Вестерн-блоттинга (Western blot). Способность пролиферации AT2 клеток оценивалась двойным иммунным флуоресцентным окрашиванием SPC и Ki-67, с помощью технологий генетической трассировки (GFP⁺ мыши) совместно с маркером Krt8 отслеживались промежуточные стадии дифференцировки и трансформация AT2 клеток в альвеолярный эпителий I типа (AT1). После индукции BLM у мышей наблюдались значительные структурные повреждения легочной ткани, увеличение отложения коллагена, повышение коэффициента легких, снижение функции легких и повышение количества факторов фиброза (P<0.01). Высокая доза Лэй Би Тан №2 значительно улучшала повреждение легочной ткани и нарушение функции, заметно снижала содержание HYP (P<0.01) и экспрессию ColⅠa1, α-SMA и Timp1 (P<0.01). Анализ апоптоза показал повышение доли TUNEL-позитивных клеток и значительное увеличение положительных по Caspase-3 AT2 клеток в модельной группе, тогда как высокая доза значительно снижала эти показатели. Электронная микроскопия выявила отек структуры эндоплазматической сети AT2 клеток, который после лечения приближался к норме; окрашивание PERK показало ярко выраженный эндоплазматический стресс в AT2 клетках модели с заметным облегчением после терапии. В модельной группе повышалась экспрессия белков PERK, Atf4 и апоптотического Caspase-3, которая значительно снижалась после лечения. Ламеллярные тела в модельной группе были деструктивны, в группе лечения наблюдалось восстановление структуры. Способность к пролиферации AT2 клеток значительно повышалась в группе терапии (Ki-67⁺SPC⁺ клетки, P<0.01). Трассировка показала увеличение доли Krt8⁺GFP⁺ клеток в модели, что свидетельствовало о блокаде дифференцировки; эта доля значительно снижалась в группе лечения, при этом клетки GFP⁺ приобретали плоскую вытянутую морфологию, указывающую на восстановление дифференцировки в сторону AT1. Заключение: Лэй Би Тан №2 способствует ремонту альвеол, эффективно прерывая прогрессирование легочного фиброза за счет ослабления эндоплазматического стресса AT2 клеток, уменьшения апоптоза, восстановления структуры и функции ламеллярных тел, усиления пролиферации и разрешения блокады дифференцировки с переходом к AT1. Механизм лечения на базе традиционной китайской медицины — "восстановление главной энергетики, гармонизация ци и крови, очищение легочных меридианов" — тесно коррелирует с современными путями регуляции стволовых клеток AT2 и предоставляет новую теорию и экспериментальную основу для лечения идиопатического легочного фиброза с помощью китайских трав.
关键词
Идиопатический легочный фиброз; блокада регенерации; апоптоз; эндоплазматический стресс; стволовость; главная энергия; Лэй Би Тан №2