Astragaloside IV alleviates silica‑induced pulmonary fibrosis via inactivation of the TGF‑β1/Smad2/3 signaling pathway

doi:10.3892/ijmm.2021.4849

.2021年3月；47(3):16.

doi:10.3892/ijmm.2021.4849。 Epub 2021年1月15日。

黄芪甲苷IV通过失活TGF-β1/Smad2/3信号通路减轻二氧化硅诱导的肺纤维化

李南南¹, 柯武², 冯菲菲¹, 王林（Lin Wang）^三, 香洲⁴, 王伟（音译）¹

附属机构

¹山东大学齐鲁医学院第二医院呼吸内科，山东济南250033。
²中华人民共和国山东省泰安市泰安市中央医院心内科，邮编271000。
^三山东省泰安市中央医院特殊检查科，山东泰安市，邮编271000。
⁴中华人民共和国山东省泰安市泰安市中央医院麻醉科，邮编271000。

采购管理信息： 33448318
PMCID公司：项目管理委员会7834968
内政部： 10.3892/ijmm.2021.4849

黄芪甲苷IV通过失活TGF-β1/Smad2/3信号通路减轻二氧化硅诱导的肺纤维化

李南南等。国际分子医学杂志. 2021年3月.

.2021年3月；47(3):16.

doi:10.3892/ijmm.2021.4849。 Epub 2021年1月15日。

作者

李南南¹, 柯武², 冯菲菲¹, 王林（Lin Wang）^三, 香洲⁴, 王伟（音译）¹

附属机构

¹山东大学齐鲁医学院第二医院呼吸内科，山东济南250033。
²中华人民共和国山东省泰安市泰安市中央医院心内科，邮编271000。
^三山东省泰安市中央医院特殊检查科，山东泰安市，邮编271000。
⁴中华人民共和国山东省泰安市泰安市中央医院麻醉科，邮编271000。

采购管理信息： 33448318
PMCID公司：项目管理委员会7834968
内政部： 10.3892/ijmm.2021.4849

摘要

本研究的目的是研究黄芪甲苷IV（ASV）对矽肺大鼠的抗纤维化作用，并进一步探讨潜在的分子机制。成功构建了二氧化硅诱导的大鼠肺纤维化模型。苏木精、伊红和马森三色染色观察肺组织病理变化。免疫组织化学分析评估胶原蛋白I、纤维连接蛋白和α‑平滑肌肌动蛋白（α‑SMA）的表达水平。使用血细胞仪和Giemsa染色来评估支气管肺泡灌洗液的细胞学特征。ELISA法检测炎性细胞因子肿瘤坏死因子‑α、白细胞介素（IL）‑1β和IL‑6的水平。采用逆转录定量PCR和western blotting检测转化生长因子（TGF）‑β1/Smad信号通路相关基因的mRNA和蛋白表达水平。ASV减轻了二氧化硅诱导的肺纤维化，降低了I型胶原、纤维连接蛋白和α‑SMA的表达。此外，本研究结果表明，ASV介导的抗肺纤维化反应可能涉及减轻炎症和氧化应激。更重要的是，ASV通过TGF‑β1/Smad信号通路抑制二氧化硅诱导的肺成纤维细胞纤维化，从而抑制矽肺的进展。总之，本研究表明，ASV可能通过降低胶原蛋白I、纤维连接蛋白和α‑SMA的表达，减少炎症反应和氧化应激来预防矽肺诱导的纤维化，这些作用可能通过抑制TGF‑β1/Smad信号通路的激活介导。

关键词：黄芪甲苷IV；矽肺；肺纤维化；转化生长因子‑β1。

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数字

图2
ASV减轻矽肺大鼠矽肺诱导的肺纤维化。（A）不同组肺切片H&E染色。（B）不同组肺切片的Masson三色染色。放大倍数，×400。比例尺，25µm.ASV，黄芪甲苷IV；H&E、苏木精和曙红。

图3
ASV治疗降低胶原蛋白I、纤维连接蛋白和α-SMA的表达。（A） I型胶原、纤维连接蛋白和α-SMA的mRNA表达。（B）不同组肺切片免疫组化染色。放大倍数，×400。比例尺，25µm.（C）不同组胶原蛋白I、纤维连接蛋白和α-SMA的平均IOD。^***与对照组相比，P<0.001；^###P<0.001与矽肺。α-SMA，α-平滑肌肌动蛋白；黄芪甲苷IV；IOD，积分光密度。

图4
ASV通过减少炎症介导抗肺纤维化反应。（A）与对照组相比，矽肺组的细胞BALF参数（包括总细胞、中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞计数）显著增加。ASV治疗显著降低了这些参数的水平。（B） ASV降低炎症细胞因子：TNF-α、IL-1β和IL-6的水平。^***与对照组相比，P<0.001；^#P<0.05，##P<0.01，^###与矽肺相比，P＜0.001。黄芪甲苷IV；支气管肺泡灌洗液；肿瘤坏死因子-α；白介素，白介素。

图5
ASV通过减少氧化应激介导抗肺纤维化反应。（A）不同组的ROS、（B）MDA、（C）SOD和（D）GSH-px水平。^***与对照组相比，P<0.001；^#P<0.05，^##P<0.01，^###P<0.001与矽肺。MDA、丙二醛；ROS，氧物种；超氧化物歧化酶；谷胱甘肽过氧化物酶；黄芪甲苷IV。

图6
ASV通过TGF-β1-Smads信号通路抑制硅诱导的肺纤维化。（A）TGF-β1、TGFβRI和TGFβRII mRNA表达水平；和（B）Smad2、Smad3和Smad7。^***与对照组相比，P<0.001；^###P<0.001与矽肺。黄芪甲苷IV；转化生长因子-β1；TGFβR，转化生长因子β受体。

图7
ASV通过TGF-β1-Smads信号通路抑制硅诱导的肺纤维化。（A）TGF-β1，（B）TGFβRI，（C）TGF？RII的蛋白表达；（D） p-Smad2/Smad2；（E） p-Smad3/Smad3和（F）Smad7。^***与对照组相比，P<0.001；^#P<0.05，^##P<0.01，^###P<0.001与矽肺。黄芪甲苷IV；转化生长因子-β1；转化生长因子β受体；对，磷。

图8
示意图显示ASV如何通过调节TGF-β1/Smads途径减轻硅诱导的肺纤维化。黄芪甲苷IV；转化生长因子-β1；转化生长因子β受体；α-SMA，α-平滑肌肌动蛋白。

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