Mecanismo de regulación de Feibi Tang 2 del estrés del retículo endoplásmico y resistencia a la apoptosis en células AT2 para promover la reparación alveolar y mejorar la fibrosis pulmonar en ratones
El objetivo es explorar el mecanismo de intervención de la fórmula compuesta de medicina tradicional china Feibi Tang 2 en la fibrosis pulmonar idiopática, enfocándose en su efecto sobre el estrés del retículo endoplásmico, la apoptosis, el mantenimiento de la capacidad de las células madre y la capacidad de reparación y regeneración de las células epiteliales alveolares tipo II (AT2), verificando la vía de transformación moderna de la teoría de “debilitamiento del Qi Zhong - fibrosis alveolar”. El método adopta un modelo de fibrosis pulmonar inducido por bleomicina (BLM) en ratones, con grupo blanco, grupo modelo, grupos de baja y alta dosis de Feibi Tang 2 (9.1 y 18.2 g·kg-1) y grupo de acetato de prednisolona (6.5 mg·kg-1). Se evaluaron los cambios en la estructura del tejido pulmonar y la deposición de colágeno mediante tinciones de hematoxilina-eosina (HE) y Masson, se midió el contenido de hidroxiprolina (HYP) mediante hidrólisis alcalina, además del coeficiente pulmonar y los indicadores de función pulmonar. Se utilizó la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real (PCR en tiempo real) para detectar los niveles de expresión de ARNm de factores relacionados con la fibrosis [cadena Ⅰα1 de colágeno (ColⅠa1), actina de músculo liso α (α-SMA), inhibidor tisular de metaloproteinasas 1 (Timp1)]. La apoptosis se evaluó mediante la técnica de terminal deoxinucleotidil transferasa mediada por dUTP nick-end labeling (TUNEL), y la doble tinción inmunofluorescente de proteína surfactante C (SPC) y caspasa-3 (Caspase-3) evaluó más a fondo la apoptosis de células AT2, la doble tinción SPC y cinasa similar a proteína quinasa R endoplásmica (PERK) detectó el estrés del retículo endoplásmico en células AT2, y la microscopía electrónica de transmisión observó los cambios ultraestructurales del retículo endoplásmico y cuerpos lamelares de células AT2. La expresión de proteínas clave del estrés del retículo endoplásmico y las vías de apoptosis PERK, factor activador de transcripción 4 (Atf4) y Caspase-3, se detectaron mediante Western blot. La capacidad proliferativa de las células AT2 se analizó con doble marcaje inmunofluorescente de SPC y el antígeno Ki-67, la técnica de trazado de linaje (ratones GFP+) combinada con la marcación Krt8 detectó un estado intermedio de diferenciación, y se observó la transformación de células AT2 en células epiteliales alveolares tipo I (AT1). Los resultados mostraron que tras la inducción con BLM, los ratones presentaron daño estructural pulmonar significativo, aumento de la deposición de colágeno, aumento del coeficiente pulmonar, disminución de la función pulmonar y aumento de factores fibrosos (P<0.01). La intervención con alta dosis de Feibi Tang 2 mejoró significativamente la lesión tisular pulmonar y la disfunción, redujo significativamente el contenido de HYP (P<0.01) y disminuyó significativamente la expresión de ColⅠa1, α-SMA y Timp1 (P<0.01). El análisis de apoptosis mostró un aumento en la proporción de células positivas a TUNEL en el grupo modelo y un aumento significativo de la tasa de células AT2 positivas para Caspasa-3, que disminuyó significativamente en el grupo de alta dosis. La microscopía electrónica de transmisión mostró hinchazón de la estructura del retículo endoplásmico en células AT2 del grupo modelo, con tendencia a la normalidad tras el tratamiento; el análisis de tinción de PERK mostró un estrés endoplásmico significativo en las células AT2 del grupo modelo, que se alivió significativamente en el grupo tratado. La expresión de proteínas relacionadas con el estrés endoplásmico PERK, Atf4 y la proteína apoptótica Caspasa-3 aumentó en el grupo modelo y disminuyó significativamente tras el tratamiento. La estructura desorganizada de los cuerpos lamelares en el grupo modelo tendía a restaurarse en el grupo tratado. En cuanto a la capacidad proliferativa de las células AT2, la proporción de células Ki-67⁺SPC⁺ aumentó significativamente en el grupo tratado (P<0.01). El trazado de linaje mostró un aumento en la proporción de células Krt8⁺GFP⁺ en el grupo modelo, lo que indica bloqueo de la diferenciación; esta proporción disminuyó significativamente en el grupo tratado y las células GFP⁺ mostraron una morfología aplanada y extendida, indicando la restauración de la diferenciación hacia AT1. Conclusión: Feibi Tang 2 repara los alvéolos al aliviar el estrés del retículo endoplásmico en las células AT2, reducir la apoptosis de las células AT2, restaurar la estructura y función de los cuerpos lamelares, aumentar su actividad proliferativa, aliviar el bloqueo de la diferenciación y promover su diferenciación hacia las células AT1, bloqueando efectivamente la progresión de la fibrosis pulmonar. Su mecanismo de tratamiento en la medicina tradicional china de “reestablecer Qi Zhong, armonizar Qi y sangre, y desbloquear los meridianos pulmonares” se alinea estrechamente con la vía moderna de regulación de células madre AT2, proporcionando una nueva base teórica y experimental para la intervención con hierbas chinas en la fibrosis pulmonar idiopática.
关键词
fibrosis pulmonar idiopática; bloqueo de regeneración; apoptosis; estrés del retículo endoplásmico; capacidad de células madre; Qi Zhong; Feibi Tang 2