青蒿琥酯通过抑制STAT3/p53信号通路来延缓成纤维细胞的衰老,从而减轻肺纤维化
《Toxicology and Applied Pharmacology》:Artesunate attenuates pulmonary fibrosis by suppressing fibroblast senescence through inhibition of the STAT3/p53 signaling pathway
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时间:2025年11月22日
来源:Toxicology and Applied Pharmacology 3.4
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IPF是一种由肺成纤维细胞衰老和纤维化驱动的心肺综合征,本研究通过小鼠和体外模型验证Artesunate抑制STAT3/p53信号通路减轻纤维化的机制,发现Artesunate显著降低α-SMA、胶原蛋白I和p53/p21表达。
这项研究探讨了青蒿琥酯(Art)在治疗特发性肺纤维化(IPF)中的潜在作用。IPF是一种慢性、进行性且具有致命风险的肺部疾病,其病因尚不明确。近年来,越来越多的研究表明,细胞衰老在IPF的发病机制中扮演着关键角色。目前,治疗IPF的主要药物包括吡非尼酮和尼达尼布,这些药物能够降低急性加重的风险并延缓肺功能的恶化,但它们的副作用常常限制了临床应用。与此同时,JAK/STAT信号通路在IPF的发病过程中具有重要作用。虽然已有研究表明,青蒿琥酯在大鼠模型中可以通过其抗炎作用减轻肺纤维化,但其通过抑制STAT3对纤维化的影响,尤其是在小鼠模型和人类组织中的作用仍需进一步研究。
研究的主要目标是评估青蒿琥酯是否能够通过抑制肺成纤维细胞的衰老来减轻肺纤维化。为了实现这一目标,研究者采用了多种实验方法。在体内实验中,他们通过气管内注射博来霉素(Bleomycin)诱导小鼠肺纤维化。博来霉素是一种常用于建立肺纤维化动物模型的化学物质,能够引发肺部组织的炎症反应和纤维化过程。在体外实验中,他们使用了TGF-β刺激的原代小鼠肺成纤维细胞和培养的人类肺组织标本。TGF-β是一种重要的促纤维化因子,它能够促进成纤维细胞的增殖、迁移以及向肌成纤维细胞的转化(FMT)。研究者通过多种检测手段评估了纤维化的程度,包括苏木精-伊红染色(H&E)、Masson三色染色、免疫组织化学(IHC)、免疫荧光(IF)以及Western blot。这些方法能够帮助研究人员直观地观察肺组织的病理变化,并分析相关蛋白的表达水平。
研究结果表明,青蒿琥酯能够显著减轻博来霉素诱导的小鼠肺纤维化。在体内实验中,青蒿琥酯的使用降低了肺部组织中与纤维化相关的蛋白表达,包括α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、纤维连接蛋白(FN)以及I型和III型胶原蛋白(COL1和COL3)。此外,青蒿琥酯还能够下调与细胞衰老相关的标记物,如p53和p21。p53是一种重要的肿瘤抑制蛋白,它在DNA损伤应答中起关键作用,并且能够调控细胞周期停滞。在肺纤维化的过程中,p53的表达通常会增加,从而诱导肺泡上皮细胞凋亡,激活成纤维细胞,促进其异常增殖,并最终导致纤维化的发生。通过抑制p53的表达,青蒿琥酯可能在一定程度上阻止了这一过程。
从机制上来看,青蒿琥酯通过抑制STAT3的磷酸化来发挥作用。STAT3是一种重要的信号转导蛋白,它在多种炎症和纤维化相关疾病的发病机制中具有重要作用。在肺纤维化模型中,STAT3的激活通常与TGF-β信号通路的增强有关,而这一通路的激活又会进一步促进成纤维细胞的转化和胶原沉积。青蒿琥酯能够抑制STAT3的磷酸化,从而阻断其下游信号传导,减少成纤维细胞的激活和转化。这一发现表明,青蒿琥酯可能通过调控STAT3/p53信号轴来减轻肺纤维化。
在体外实验中,研究者也观察到了类似的结果。TGF-β刺激的原代小鼠肺成纤维细胞和培养的人类肺组织标本在使用青蒿琥酯后,表现出显著的抗纤维化效应。这说明青蒿琥酯不仅在小鼠模型中有效,而且可能在人类肺组织中同样具有治疗潜力。研究者还进一步探讨了青蒿琥酯对成纤维细胞衰老的影响。他们发现,青蒿琥酯能够显著抑制成纤维细胞的衰老,这可能与其对STAT3的抑制作用有关。通过抑制STAT3,青蒿琥酯可能影响了细胞周期调控的关键蛋白p53的表达,从而延缓了细胞衰老的过程。
在讨论部分,研究者指出,青蒿琥酯通过抑制STAT3/p53信号通路,能够有效减轻肺纤维化。这一机制不仅在小鼠模型中得到了验证,而且在体外实验中也表现出一致的效果。此外,青蒿琥酯还能够减少成纤维细胞向肌成纤维细胞的转化,这可能是其抗纤维化作用的重要原因之一。肌成纤维细胞是肺纤维化过程中关键的效应细胞,它们能够分泌大量的胶原蛋白,导致肺部组织的异常增厚和结构破坏。因此,抑制成纤维细胞的转化对于防止肺纤维化的发展具有重要意义。
研究还提到,尽管青蒿琥酯在肺纤维化中的作用已被一些研究报道,但大多数研究集中在大鼠模型上,而使用小鼠模型和人类组织的研究相对较少。这可能是因为在大鼠模型中,青蒿琥酯的抗炎和抗纤维化作用更为明显,而其在小鼠和人类中的效果可能需要进一步验证。此外,青蒿琥酯作为一种已知的STAT3抑制剂,其在肺纤维化中的具体作用机制仍需深入探讨。尽管已有研究表明,青蒿琥酯能够通过抑制STAT3信号通路来影响多种细胞过程,但其在肺纤维化中的具体调控方式仍有待明确。
在研究的最后部分,作者还提到了研究的伦理声明和资金支持。他们明确表示,在撰写本文、数据分析、图表生成和概念开发过程中,没有使用任何生成式人工智能或人工智能辅助技术。所有内容均反映了作者的原创性贡献。此外,研究得到了浙江省和绍兴市的医学科技计划项目的资助,这表明该研究具有一定的实际应用价值和科学意义。
总的来说,这项研究为青蒿琥酯在治疗肺纤维化中的应用提供了新的视角。通过抑制STAT3/p53信号通路,青蒿琥酯能够有效减轻肺纤维化,这为未来的临床研究和药物开发提供了理论依据。尽管目前的研究主要集中在动物模型上,但其在人类组织中的应用潜力仍然值得期待。未来的研究可以进一步探讨青蒿琥酯在不同动物模型和人类组织中的具体作用机制,以及其在临床中的应用前景。此外,还可以结合其他药物或治疗方法,评估青蒿琥酯在综合治疗方案中的效果,以期为IPF患者提供更有效的治疗手段。
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