含羞草碱调控Notch1/Twist1信号通路改善博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化

摘要

目的研究含羞草碱(L-Mim)是否通过影响Notch1/Twist1信号通路,进而抑制肺泡上皮细胞间质转分化(EMT)而改善大鼠肺纤维化。方法雄性SD大鼠60只,随机分为正常组(CON组)、博莱霉素(BLM)组、L-Mim5 mg· kg^(-1)剂量组和L-Mim10 mg· kg^(-1)剂量组,每组各15只。CON组不做任何处理;其余三组气管注射BLM(7500 U· kg^(-1))诱导肺纤维化大鼠模型。造模后第3天开始灌胃给药,连续给药28天后检测用力肺活量(FVC)、第0.3秒用力呼气容积(FEV)占用力肺活量百分比(FEV0.3/FVC%)、最大呼气流量(PEF)和最大通气量(MVV)。取左肺行HE、Masson及I型胶原(collagen I)免疫组化染色;右肺提取RNA和蛋白,real-time PCR和(或)Western Blot检测肺组织中TGF-β1、E钙黏蛋白(E-Cadherin)、紧密连接蛋白-1(ZO-1)、N-钙黏蛋白(N-Cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Notch1、Notch1胞内域(NICD)、Hes1、Twist1、真核翻译起始因子3a(eIF3a)mRNA和蛋白的表达。结果与CON组相比,呼吸功能实验显示BLM组大鼠FVC、FEV0.3/FVC%、PEF和MVV明显降低。肺组织肺泡萎缩、塌陷并发生融合,肺泡间隔明显增宽,可见大量炎性细胞的浸润。肺间质胶原纤维沉积和collagen I的阳性表达明显增多;另外,肺组织中E-cadherin和ZO-1表达明显下降而Vimentin、N-cadherin和α-SMA的表达明显增加(P<0.01);同时,肺组织TGF-β1、Notch1、NICD、Hes1、Twist1和eIF3a的表达也明显上调(P<0.01)。与BLM组相比,不同剂量L-Mim能够明显改善大鼠的呼吸功能(FVC、FEV0.3/FVC%、PEF和MVV明显升高),显著降低肺组织炎症反应、胶原沉积和collagen I的阳性表达;另外,L-Mim还能够明显上调肺组织E-cadherin和ZO-1的表达和显著下调Vimentin、N-cadherin和α-SMA的表达;同时,L-Mim也能够明显抑制肺组织TGF-β1、Notch1、NICD、Hes1、Twist1和eIF3a的表达(P<0.05、0.01)。结论L-Mim能够逆转肺泡上皮细胞EMT、缓解肺纤维化。其机制可能与其抑制Notch1/Twist1信号通路、进而抑制eIF3a的表达有关。