설백 초미분말이 상피세포 철사멸에 미치는 영향 및 폐섬유화 조절 기전 연구

Shao Ning-Ning ,  

Zhu Jin-Chao ,  

Hong Kai-Wen ,  

Cao Tian-Song ,  

Du Bo-Yuan ,  

Zhu Jia-Lin ,  

Zhao Wen-Jie ,  

Peng Shou-Chun ,  

Dong Jin-Rui ,  

摘要

목적은 설백 초미분말(UXP)이 폐섬유화 및 상피세포 철사멸과 관련된 조절 메커니즘 억제 효과를 탐구하는 것이다. 방법: (1) 네트워크 약리학을 통해 설백의 네 가지 주요 활성 성분의 잠재적 작용 표적 및 신호 경로를 예측하였다. (2) 인간 기관지 상피세포(Beas-2b)를 대조군, 블레오마이신(BLM)군, BLM+1 mg/ml UXP(UXP-L)군, BLM+5 mg/ml UXP(UXP-H)군, BLM+1 μmol/L 니다니브(NIN)군으로 나누었다. 대조군을 제외한 각 군은 BLM(10 μg/ml)으로 처리하여 폐섬유화 세포 모델을 구축하였다. 각 군의 세포 활성도, 세포자멸 수준, 활성 산소(ROS), 미토콘드리아 기능, 지질 과산화, 철사멸 지표를 측정하였다. (3) 공배양된 Beas-2b 세포와 인간 섬유아세포 HLF-1을 무작위로 대조군, BLM군, BLM+1 mg/ml UXP(UXP-L)군, BLM+5 mg/ml UXP(UXP-H)군, BLM+1 μmol/L NIN군으로 나누었다. 대조군을 제외한 각 군은 BLM(10 μg/ml)으로 처리하여 폐섬유화 세포 모델을 구축하였다. 면역형광 염색을 통해 HLF-1 세포 내 I형 콜라겐 α1 사슬(COL1A1)과 α-평활근 액티닌(ACTA2) 발현 수준을 검출하였다. (4) C57BL/6 생쥐를 무작위로 대조군, BLM군, BLM+UXP-L군, BLM+UXP-H군, BLM+NIN군으로 나누어 각 군당 8마리씩 배정하였다. 대조군을 제외한 생쥐들은 기관 내 BLM(0.5 mg/ml) 주입으로 폐섬유화 모델을 구축하였고, 모델 구축 후 7-20일 동안 매일 각각 UXP-L(100 mg/kg), UXP-H(500 mg/kg), NIN(50 mg/kg)을 구강 투여하였으며, 대조군과 BLM군은 등량 생리식염수를 위관으로 투여하였다. 폐지수, 폐조직 습/건 중량비(W/D), Masson 염색 및 Sirius Red 염색으로 폐부종 및 병리 변화를 평가하였으며, 초과산화물 디스무타아제(SOD), 말론디알데히드(MDA), 글루타티온(GSH), 하이드록시프롤린 함량을 측정하였다. RT-qPCR로 관련 섬유화 인자 mRNA 발현을 측정하고, Western blot을 통해 연관 단백질 발현 수준을 분석하였으며, 투과전자현미경으로 미토콘드리아 초미세구조 변화를 관찰하였다. 결과: (1) 설백 주요 활성 성분과 폐섬유화 사이에 240개의 교차 타깃 유전자가 있었다. (2) 대조군과 비교하여 BLM군의 세포 활성도와 미토콘드리아 막 전위가 현저히 감소하였으며(P<0.05), 세포자멸률, ROS 수준, 지질 과산화물 및 Fe2+ 함량이 현저히 증가하였다(P<0.001). BLM군과 비교하여 BLM+UXP-L, BLM+UXP-H 및 BLM+NIN 군은 세포 활성도와 미토콘드리아 막 전위가 현저히 증가하였고(P<0.001), 세포자멸률, ROS 수준, 지질 과산화물 및 Fe2+ 함량이 현저히 감소하였다(P<0.001). (3) 대조군과 비교하여 Beas-2b와 공배양한 BLM군의 HLF-1 세포 내 ACTA2와 COL1A1 수준이 현저히 증가하였으며(P<0.001), BLM군과 비교하여 BLM+UXP-L, BLM+UXP-H 및 BLM+NIN 군은 HLF-1 세포 내 ACTA2와 COL1A1 수준이 현저히 감소하였다(P<0.001). (4) 대조군과 비교하여 BLM군 생쥐의 폐지수, W/D, 하이드록시프롤린 및 MDA 함량, 섬유화 및 철사멸 관련 유전자(ACTA2, COL1A1, COL1A2, Fn, Acsl4, Ncoa4) 및 단백질(ACTA2, COL3A1, p-ERK) 발현 수준이 현저히 증가하였고(P<0.05, P<0.01 또는 P<0.001), SOD와 GSH 활성, 항철사멸 유전자(Gpx4와 Slc7a11) 발현 수준이 현저히 감소하였다(P<0.001). 폐조직에서는 뚜렷한 콜라겐 침착, 철 침착 및 미토콘드리아 초미세구조 손상이 관찰되었다. BLM군과 비교하여 BLM+UXP-L, BLM+UXP-H 및 BLM+NIN 군 생쥐의 폐지수, W/D, 하이드록시프롤린, MDA 함량, ACTA2, COL1A1, COL1A2, Fn, Acsl4, Ncoa4 및 ACTA2, COL3A1, p-ERK 단백질 발현 수준이 현저히 감소하였고(P<0.01 또는 P<0.001), SOD와 GSH 활성, Gpx4, Slc7a11 발현 수준이 현저히 증가하였으며(P<0.05 또는 P<0.001), 폐조직의 콜라겐 침착, 철 침착 및 미토콘드리아 초미세구조 손상이 완화되었다. 결론: UXP는 산화 스트레스, 지질 과산화 및 철사멸 경로를 조절하여 폐섬유화를 억제할 수 있다.

关键词

설백 초미분말; 폐섬유화; 콜라겐 침착; 산화 스트레스; 미토콘드리아 보호; 철사멸

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