氧化苦参碱通过APE1介导的PINK1/Parkin通路调控减轻肺纤维化

Oxymatrine attenuates pulmonary fibrosis via APE1‑mediated regulation of the PINK1/Parkin pathway.

作者信息Wenya Xu, Tian Xie, Bingli Zhang, Jie Zhao, Lei Zhang, Yamei Zheng, Yipeng Ding
PMID40709402
发布时间2025-10
DOI10.3892/mmr.2025.13627

实验完整度

包含动物模型、细胞实验和机制验证(APE1敲低、mdivi-1抑制)等多个独立证据层级,且明确验证了功能与机制。

主要模型

C57BL/6小鼠博来霉素诱导的肺纤维化模型 Lewis肺癌(LLC)小鼠肺癌细胞

重点核对

博来霉素诱导小鼠PF模型:8周龄雄性C57BL/6小鼠,气管内给予5 mg/kg博来霉素 OMT给药剂量:10和40 mg/kg,每日灌胃,持续21天 NAC阳性对照:150 mg/kg,每日腹腔注射,持续21天 APE1敲低:AAV-siAPE1尾静脉注射1×10^11载体基因组 mdivi-1处理:10 mg/kg,每周两次灌胃

摘要

肺纤维化(PF)是一种慢性、进行性肺部疾病,其特征是气体交换受损和呼吸困难,最终可导致呼吸衰竭和死亡。本研究探讨了氧化苦参碱(OMT)在博来霉素诱导的8周龄C57BL/6小鼠PF模型中的治疗效果和潜在机制。结果表明,OMT减轻了肺组织损伤、炎症和胶原沉积,同时促进自噬并恢复线粒体功能。OMT通过上调无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶-1(APE1)并激活PTEN诱导激酶1(PINK1)/Parkin通路来实现这些效应,这两者都是线粒体自噬的关键。此外,用含有小干扰RNA APE1和阴性对照的腺相关病毒转导Lewis肺癌小鼠肺癌细胞,并通过逆转录-定量PCR和western blotting验证了沉默效率。结果显示,与阴性对照敲低组相比,APE1敲低组的APE1表达显著降低。免疫组织化学和免疫荧光证实OMT增加了APE1、PINK1和Parkin的表达,同时减少了纤维化标志物,如α-平滑肌肌动蛋白和I型胶原α1。然而,沉默APE1或用线粒体分裂抑制剂-1抑制线粒体自噬逆转了OMT的有益作用,提示APE1和PINK1/Parkin通路在其作用机制中的关键作用。这些发现为OMT的抗纤维化潜力提供了见解,并强调了其作为开发PF新疗法基础的潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
OMT是否通过APE1介导的PINK1/Parkin通路调节线粒体自噬来减轻肺纤维化?
核心机制
OMT通过上调APE1表达,激活PINK1/Parkin通路,促进线粒体自噬,从而减轻肺纤维化。
主要证据
在博来霉素诱导的小鼠PF模型中,OMT处理提高了APE1、PINK1和Parkin表达,并促进LC3/TOM20共定位;而APE1敲低或mdivi-1抑制线粒体自噬逆转了OMT的抗纤维化效果。
研究意义
为OMT作为肺纤维化潜在治疗药物提供理论基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立博来霉素诱导的肺纤维化小鼠模型及分组处理

建立PF模型,评估OMT的治疗效果。

对C57BL/6小鼠气管内注射博来霉素(5 mg/kg)诱导PF,随后分组进行OMT(10和40 mg/kg)灌胃、NAC(150 mg/kg)腹腔注射、APE1敲低(AAV-siAPE1)和mdivi-1处理,持续21天。

2

评估肺组织病理变化、胶原沉积和细胞凋亡

确定OMT对肺损伤、胶原沉积和凋亡的影响。

通过H&E染色评估肺损伤,Masson三色染色评估胶原沉积,TUNEL染色检测凋亡。

3

检测纤维化标志物和通路蛋白表达

验证OMT对纤维化标志物和APE1/PINK1/Parkin通路的影响。

通过免疫组化检测α-SMA、COL1a1、APE1、PINK1和Parkin的表达;通过Western blotting检测APE1、PINK1和Parkin蛋白水平;通过免疫荧光检测LC3和TOM20共定位。

4

验证APE1敲低和线粒体自噬抑制对OMT效果的影响

确定APE1和线粒体自噬在OMT抗纤维化作用中的必要性。

在OMT处理基础上,分别沉默APE1或给予mdivi-1,评估肺损伤、胶原沉积、凋亡和通路蛋白表达的变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
氧化苦参碱Beyotime Institute of BiotechnologySM4048
博来霉素Beyotime Institute of BiotechnologyST1450
N-乙酰半胱氨酸MilliporeSigmaA7250
线粒体分裂抑制剂-1MilliporeSigmaM0199
中性福尔马林----
Harris苏木素MDLMD911477
伊红----
Masson染色试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyC0189M
TUNEL染色试剂盒Roche Diagnostics11684817910
中性树胶MDLMD911683
RPMI-1640培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific11875-093
胎牛血清Gibco; Thermo Fisher Scientific10099-141
青霉素-链霉素溶液Gibco; Thermo Fisher Scientific15140-122
嘌呤霉素----
聚凝胺----
Lipofectamine 2000Invitrogen; Thermo Fisher Scientific--
TRIzol试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific15596026
PrimeScript RT试剂盒Takara Bio6110A
SYBR Green PCR预混液Thermo Fisher Scientific4367659
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific89900
ECL Plus化学发光液CytivaRPN2232
BSA封闭液BiossC05-06002
生物素化二抗Vector LaboratoriesBA1000-1.5
链霉亲和素-HRP偶联物Beijing Zhongshan Jinqiao BiotechnologySAP-9100
DAB显色试剂盒Beijing Zhongshan Jinqiao BiotechnologyZLI-9017
Alexa Fluor 488偶联二抗Invitrogen; Thermo Fisher ScientificA-11008
Alexa Fluor 594偶联二抗Invitrogen; Thermo Fisher ScientificA-11012
DAPIMilliporeSigmaD9542
防淬灭封片剂Thermo Fisher ScientificP36930
石蜡包埋系统Leica BiosystemsG1150H
石蜡切片机Leica BiosystemsRM2235
烤片机Leica BiosystemsHI1220
光学显微镜Leica MicrosystemsDM500
荧光显微镜Leica MicrosystemsDMi8
共聚焦显微镜ZeissLSM
StepOnePlus实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems; Thermo Fisher Scientific--
LLC细胞Wuhan Pricella BiotechnologyCL-0140

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
小鼠品系、性别、年龄、体重、博来霉素剂量和给药途径
阅读提示:Materials and methods - Experimental design
OMT治疗
OMT剂量、给药方式(灌胃)、给药频率(每日)、持续时间(21天)
阅读提示:Materials and methods - Experimental design
分组
分组数(7组),每组样本量(n=6),随机化方法(基于体重和编号)
阅读提示:Materials and methods - Experimental design
APE1敲低
AAV-siAPE1的剂量(1×10^11载体基因组),给药途径(尾静脉注射),siRNA序列
阅读提示:Materials and methods - Experimental design
mdivi-1处理
mdivi-1剂量(10 mg/kg),给药方式(灌胃),频率(每周两次)
阅读提示:Materials and methods - Experimental design
细胞实验
LLC细胞培养条件(RPMI-1640, 10%FBS, 1%P/S, 37°C, 5%CO2),转染条件(MOI=100, 8μg/ml polybrene, 24h),稳定细胞系筛选(2μg/ml puromycin 5天)
阅读提示:Materials and methods - Cell culture and transduction
RT-qPCR
引物序列,热循环条件,内参基因(GAPDH),分析方法(2^-ΔΔCq)
阅读提示:Materials and methods - RT-qPCR
Western blotting
蛋白上样量(50μg),凝胶浓度(10%),抗体稀释度,内参(GAPDH)
阅读提示:Materials and methods - Western blotting
组织染色
切片厚度(4μm),染色条件(H&E, Masson, TUNEL, IHC, IF),抗体稀释度
阅读提示:Materials and methods - H&E staining, Masson's trichrome staining, TUNEL staining, Immunohistochemistry, Immunofluorescence