Estudo do efeito do pó ultrafino de Xiaobai na regulação da morte por ferro em células epiteliais e seu impacto na fibrose pulmonar

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

O objetivo é investigar o efeito do pó ultrafino de Xiaobai (UXP) na inibição da fibrose pulmonar e nos mecanismos regulatórios relacionados à morte por ferro nas células epiteliais. Métodos: (1) Farmacologia de rede para prever os alvos potenciais e vias de sinalização dos quatro principais componentes ativos do Xiaobai. (2) Células epiteliais brônquicas humanas (Beas-2b) foram divididas em grupo controle, grupo bleomicina (BLM), grupo BLM+1 mg/ml UXP (UXP-L), grupo BLM+5 mg/ml UXP (UXP-H) e grupo BLM+1 μmol/L Nidanib (NIN). Exceto o grupo controle, todas as células foram tratadas com BLM (10 μg/ml) para estabelecer um modelo celular de fibrose pulmonar. Foram avaliadas a viabilidade celular, níveis de apoptose, espécies reativas de oxigênio (ROS), função mitocondrial, peroxidação lipídica e indicadores de morte por ferro. (3) As células Beas-2b co-cultivadas com fibroblastos humanos HLF-1 foram divididas aleatoriamente nos mesmos grupos e tratadas com BLM (10 μg/ml), exceto o controle. A coloração por imunofluorescência foi usada para detectar a expressão das cadeias α1 do colágeno tipo I (COL1A1) e α-actina do músculo liso (ACTA2) nas células HLF-1. (4) Camundongos C57BL/6 foram distribuídos aleatoriamente em grupos controle, BLM, BLM+UXP-L, BLM+UXP-H e BLM+NIN com 8 animais por grupo. Exceto o controle, os modelos de fibrose pulmonar foram induzidos por instilação intratraqueal com BLM (0,5 mg/ml); do 7º ao 20º dia pós-modelagem, os animais receberam diariamente doses orais de UXP-L (100 mg/kg), UXP-H (500 mg/kg) ou NIN (50 mg/kg), enquanto os grupos controle e BLM receberam quantidade equivalente de solução salina. Foram avaliados o índice pulmonar, razão peso úmido/peso seco (W/D), coloração de Masson e Sirius Red para avaliar edema pulmonar e alterações patológicas; foram medidos superóxido dismutase (SOD), malondialdeído (MDA), glutationa (GSH) e hidroxi prolina; a expressão de mRNA dos fatores de fibrose foi detectada por RT-qPCR, os níveis proteicos analisados por Western blot; a ultraestrutura mitocondrial foi observada por microscopia eletrônica de transmissão. Resultados: (1) Os principais componentes ativos do Xiaobai possuem 240 alvos em comum com genes da fibrose pulmonar. (2) Em comparação com o controle, a viabilidade celular e o potencial da membrana mitocondrial diminuíram significativamente no grupo BLM (P < 0,05), enquanto taxa de apoptose, níveis de ROS, peroxidação lipídica e conteúdo de Fe2+ aumentaram significativamente (P < 0,001). Comparado com o grupo BLM, os grupos BLM+UXP-L, BLM+UXP-H e BLM+NIN apresentaram aumento significativo na viabilidade celular e potencial mitocondrial (P < 0,001), e diminuição significativa em apoptose, níveis de ROS, peroxidação lipídica e conteúdo de Fe2+ (P < 0,001). (3) Em comparação com o controle, os níveis de ACTA2 e COL1A1 nas células HLF-1 co-cultivadas com Beas-2b aumentaram significativamente no grupo BLM (P < 0,001); comparado com BLM, esses níveis diminuíram significativamente nos grupos BLM+UXP-L, BLM+UXP-H e BLM+NIN (P < 0,001). (4) Em comparação com o controle, no grupo BLM houve aumento significativo no índice pulmonar, W/D, conteúdo de hidroxi prolina e MDA, genes relacionados à fibrose e morte por ferro (ACTA2, COL1A1, COL1A2, Fn, Acsl4, Ncoa4) e níveis de proteínas ACTA2, COL3A1, p-ERK (P < 0,05 a 0,001), enquanto atividade de SOD e GSH e expressão de genes anti-morte por ferro (Gpx4 e Slc7a11) diminuíram significativamente (P < 0,001); foram observados depósitos evidentes de colágeno, ferro e danos ultraestruturais mitocondriais. Comparado com o grupo BLM, os grupos BLM+UXP-L, BLM+UXP-H e BLM+NIN apresentaram redução significativa no índice pulmonar, W/D, hidroxi prolina, MDA, expressão de ACTA2, COL1A1, COL1A2, Fn, Acsl4, Ncoa4, ACTA2, COL3A1, p-ERK (P < 0,01 a 0,001), aumento significativo na atividade de SOD e GSH e expressão de Gpx4, Slc7a11 (P < 0,05 a 0,001); houve alívio na deposição de colágeno, ferro e danos ultraestruturais mitocondriais. Conclusão: UXP pode inibir a fibrose pulmonar regulando o estresse oxidativo, peroxidação lipídica e vias de morte por ferro.

关键词

pó ultrafino de Xiaobai; fibrose pulmonar; deposição de colágeno; estresse oxidativo; proteção mitocondrial; morte por ferro

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