Estudio del efecto e mecanismos reguladores del polvo ultrafino de Xiaobai sobre la muerte por hierro en células epiteliales y su influencia en la fibrosis pulmonar
El objetivo es investigar el efecto inhibidor del polvo ultrafino de Xiaobai (UXP) sobre la fibrosis pulmonar y los mecanismos regulatorios relacionados con la muerte por hierro de las células epiteliales. Métodos: (1) Farmacología de redes para predecir los objetivos potenciales y las vías de señalización de los cuatro componentes activos principales del Xiaobai. (2) Las células epiteliales bronquiales humanas (Beas-2b) se dividieron en grupo control, grupo bleomicina (BLM), grupo BLM + 1 mg/ml UXP (UXP-L), grupo BLM + 5 mg/ml UXP (UXP-H) y grupo BLM + 1 μmol/L Nidanib (NIN). Excepto el grupo control, todas las células se trataron con BLM (10 μg/ml) para establecer un modelo celular de fibrosis pulmonar. Se detectaron la viabilidad celular, niveles de apoptosis, ROS, función mitocondrial, peroxidación lipídica e indicadores de muerte por hierro. (3) Las células Beas-2b cocultivadas con fibroblastos humanos HLF-1 se dividieron aleatoriamente en los mismos grupos y se trataron con BLM (10 μg/ml), excepto el control. La inmunofluorescencia se utilizó para detectar los niveles de expresión de la cadena α1 del colágeno tipo I (COL1A1) y la actina α de músculo liso (ACTA2) en las células HLF-1. (4) Ratones C57BL/6 se dividieron aleatoriamente en grupo control, BLM, BLM+UXP-L, BLM+UXP-H y BLM+NIN, con 8 ratones por grupo. Excepto el control, se indujo fibrosis pulmonar mediante instilación intratraqueal de BLM (0.5 mg/ml); del día 7 al 20 post-modelo, se administraron dosis diarias por vía oral de UXP-L (100 mg/kg), UXP-H (500 mg/kg) o NIN (50 mg/kg), mientras que los grupos control y BLM recibieron solución salina en igual volumen. Se midió el índice pulmonar, la relación de peso húmedo/seco (W/D), la tinción de Masson y rojo de Sirius para evaluar edema y alteraciones patológicas pulmonares; se detectaron SOD, MDA, GSH, hidroxiprolina; RT-qPCR para expresión de factores de fibrosis; Western blot para niveles proteicos; y se observó ultraestructura mitocondrial con microscopía electrónica de transmisión. Resultados: (1) Los principales componentes activos de Xiaobai comparten 240 genes diana comunes con la fibrosis pulmonar. (2) Comparado con el control, la viabilidad celular y potencial de membrana mitocondrial disminuyeron significativamente en el grupo BLM (P < 0.05), mientras que la apoptosis, ROS, peroxidación lipídica y contenido de Fe2+ aumentaron significativamente (P < 0.001). Comparado con BLM, los grupos BLM+UXP-L, BLM+UXP-H y BLM+NIN mostraron un aumento significativo en viabilidad celular y potencial mitocondrial (P < 0.001), y una reducción significativa en apoptosis, ROS, peroxidación lipídica y Fe2+ (P < 0.001). (3) Comparado con control, los niveles de ACTA2 y COL1A1 aumentaron significativamente en las células HLF-1 co-cultivadas con Beas-2b en el grupo BLM (P < 0.001); comparado con BLM, los niveles disminuyeron significativamente en los grupos BLM+UXP-L, BLM+UXP-H y BLM+NIN (P < 0.001). (4) Comparado con control, en el grupo BLM aumentaron significativamente índice pulmonar, W/D, hidroxiprolina, MDA, genes y proteínas relacionados con fibrosis y muerte por hierro (ACTA2, COL1A1, COL1A2, Fn, Acsl4, Ncoa4, ACTA2, COL3A1, p-ERK) (P < 0.05 a 0.001), mientras disminuyeron SOD, GSH y genes anti-muerte por hierro (Gpx4, Slc7a11) (P < 0.001); se observaron depósitos de colágeno, hierro y daño ultraestructural mitocondrial. Comparado con BLM, en los grupos BLM+UXP-L, BLM+UXP-H y BLM+NIN disminuyeron significativamente índice pulmonar, W/D, hidroxiprolina, MDA, expresión de ACTA2, COL1A1, COL1A2, Fn, Acsl4, Ncoa4, ACTA2, COL3A1, p-ERK (P < 0.01 a 0.001), aumentaron SOD, GSH y expresión de Gpx4, Slc7a11 (P < 0.05 a 0.001); se alivió la acumulación de colágeno, hierro y daño ultraestructural mitocondrial. Conclusión: UXP puede inhibir fibrosis pulmonar regulando estrés oxidativo, peroxidación lipídica y vías de muerte por hierro.
关键词
polvo ultrafino de Xiaobai; fibrosis pulmonar; depósitos de colágeno; estrés oxidativo; protección mitocondrial; muerte por hierro