PMID对肺纤维化的防护作用研究

发布时间：2020-09-22 15:36

　　 临床上肺纤维化,特别是特发性肺纤维化(IPF,idiopathic pulmonary fibrosis)是一种慢性、不可逆的组织病变过程,其发病机制复杂,治愈差。当前国际上用于治疗肺纤维化的药物只有尼达尼布(BF,Nintedanib,商品名:Ofev)和吡非尼酮(PFD,Pirfenidone,商品名:Esbriet)两种,但两者治疗效果有限,并均存在一定的不良反应,因此,研发新的高效的肺纤维化治疗药物具有非常重要的意义。PMID(3-(3-Pyridylmethylidene)-2-Indolinone)是本实验室利用基于Keap1/Nrf2(NF-E2-related factor 2/Antioxidant Response Element)蛋白质相互作用的药物筛选技术平台,筛选得到的具有自主知识产权的小分子抗氧化化合物,前期研究发现PMID可增强Nrf2的磷酸化及稳定性,进而激活Nrf2/ARE抗氧化信号通路,上调抗氧化相关基因SOD(superoxide dismutase)、NQO1(NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1)的表达。其次,前期按照临床前药代动力学指导原则,实验室发现PMID在体内呈现一定的吸收消除分布规律,代谢稳定,生物利用度较好。此外,我们前期研究还发现PMID对低剂量辐射损伤以及对博来霉素(BLM,Bleomycin)诱导的小鼠肺纤维化具有很好的防护效果,PMID的合成以及在肺纤维化治疗中的应用已经申请专利(申请号:201610794652.6)。为进一步明确PMID对肺纤维化的防护效果,本研究我们采用两种肺纤维化动物模型:博来霉素(BLM)所致大鼠肺纤维化模型以及二氧化硅(SiO_2)所致小鼠肺纤维化模型,系统评价了PMID对肺纤维化的防护效果,并对其机制进行了初步探索。实验动物通过肺部喷雾造模的方式,首先确立两种模型的最佳喷雾剂量,接着采用预防给药和治疗给药两种给药方式,实验分为正常对照组(NC,Normal control),模型对照组(MC,Model control),PMID给药组(低、中、高剂量)以及阳性药组尼达尼布(BF,nintedanib)和吡非尼酮(PFD,pirfenidone),造模28天后,对实验动物进行肺呼吸功能检测,处死动物,采用HE染色观察肺组织病理损伤程度,Masson染色、天狼星红染色以及定量分析肺组织中胶原形成情况,采用免疫组化分析纤维化相关蛋白TGF-β(Transforming growth factor-β)、Col1A2(Collagen1A2)、α-SMA(α-smooth muscle actin)以及炎症细胞不同标志包括CD11b、F4/80、CD3的表达情况。Real-time PCR分析肺组织中炎症细胞因子及肺纤维化相关因子的表达。在PMID对BLM诱导的大鼠肺纤维化的防护作用研究中,我们评价了PMID预防给药和治疗给药对肺纤维化的防护效果。结果显示,无论是预防给药还是治疗给药,PMID均可有效缓解大鼠的肺脏损伤,降低胶原物质的产生,以及降低纤维化相关因子表达,减轻BLM诱导的大鼠肺纤维化程度。造模后立即给药,PMID可有效抑制BLM诱导肺纤维化的炎症阶段和肺纤维化转变;在急性损伤期给药,PMID可有效缓解肺脏急性炎症,减少肺纤维化过程中中性粒细胞、巨噬细胞的数量,并显著降低炎性细胞因子如肿瘤坏死因子α(TNF-α,tumor necrosis factor-α)和白细胞介素1β(IL-1β,Interleukin-1β)和白细胞介素6(IL-6,Interleukin-6)的水平;同时PMID可有效减少胶原物质的产生,降低纤维化相关因子TGF-β(Transforming growth factor-β)的表达,延缓肺纤维化的疾病进程;在纤维化转变时期给药,PMID可有效缓解肺纤维化大鼠的病理损伤以及降低胶原含量,减少α-SMA和Collagen1的表达,提示我们PMID可以有效抑制BLM诱导肺纤维化发生发展的各个阶段,延缓疾病进程。在PMID对二氧化硅诱导的小鼠肺纤维化的防护作用研究中,我们发现无论是预防给药还是治疗给药,PMID均可有效缓解小鼠的肺脏损伤,降低胶原物质的产生以及下调相关免疫分子的表达,并且存在一定的剂量效应,给药组明显优于阳性药组,显示PMID对肺纤维化良好的防护效果。在细胞水平以及分子水平对其炎性细胞的种类及炎症相关因子的表达进行了分析,发现给药组巨噬细胞和中性粒细胞的数量显著降低,组织中IL-6的表达也显著降低。提示PMID可以通过抑制肺纤维化过程的炎症阶段,抑制肺纤维化的发生。
【学位单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R563
【部分图文】：

图 1-1 大鼠博来霉素(BLM)肺纤维化模型的确立(n=5)Fig1-1. The establishment of a model of pulmonary fibrosis with bleomycin (BLM) in ratsA.喷雾模型图示；B.肺呼吸频率测定；C.生存率测定；D.H&E 染色与模型组比较，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.0013.2 PMID 预防给药可有效缓解 BLM 所致大鼠的肺纤维化

图 1-2 造模 7 天后肺组织外观及组织病理变化(n=3, ×100)Fig1-2.Changes of lung tissue appearance and histopathology after 7 days of modelingA. 肺组织外观；B.造模 7 天后 H&E 染色；C. H&E 染色评分与模型组比较，*P<0.05，**P<0.013.2.2 PMID 预处理缓解大鼠的肺脏纤维化程度（预防给药，造模 28 天后处死大鼠）

图 1-3 造模 28 天后肺组织外观及组织病理变化(n=7, ×100)Fig1-3.Changes of lung tissue appearance and histopathology after 28 days of modelingA. 肺组织外观；B.造模 28 天后 H&E 染色；C. H&E 染色评分与模型组比较，*P<0.05，**P<0.013.2.3 PMID 预处理可显著降低肺纤维化大鼠中的胶原含量（预防给药，造模 28 天后

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本文编号：2824582