通过硝唑沙胺调节MiR-350/Akt/mTOR/beclin1信号通路可改善Wistar大鼠模型中博来霉素诱导的肺纤维化

《Life Sciences》:Modulating MiR-350/Akt/mTOR/beclin1 signaling by nitazoxanide ameliorates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in a wistar rat model

【字体: 时间:2025年12月23日 来源:Life Sciences 5.1

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  肺纤维化(PF)治疗研究:硝苯硫唑通过调控自噬及miR-350/PI3K/Akt/mTOR通路改善博来霉素诱导的大鼠PF,抑制炎症因子并减少胶原沉积。

  
肺纤维化(PF)作为导致呼吸衰竭和死亡的重要肺部疾病,其治疗长期面临挑战。本研究聚焦于新型抗纤维化药物硝基扎克森苷(NTZ)的作用机制,通过动物实验系统性地探索NTZ对博来霉素(BLM)诱导的肺纤维化的干预效果及其分子通路。研究采用28只成年雄性Wistar大鼠构建四组对照实验模型,包括对照组、BLM单独诱导组、BLM联合NTZ治疗组以及BLM联合 Wortmannin(WM)验证组。NTZ以200mg/kg/天的剂量连续口服给药28天,WM作为PI3K抑制剂验证通路特异性。

实验显示BLM组大鼠肺组织出现典型纤维化改变,包括肺泡结构塌陷、胶原纤维异常沉积和大量炎症细胞浸润。NTZ治疗组在病理学重构方面取得显著进展,肺泡腔恢复畅通状态,胶原沉积量减少约60%,炎症细胞浸润程度降低至对照组水平。这一改善与自噬相关蛋白的显著回升相关,其中beclin1和LC3B的表达量分别提升3.2倍和2.5倍,提示NTZ可能通过激活自噬清除受损细胞成分。

在分子机制层面,研究揭示了NTZ对PI3K/Akt/mTOR通路的调控作用。BLM组中该通路关键节点磷酸化水平较对照组升高2.8倍,NTZ处理后该通路活性下降至BLM组的65%,同时伴随mTOR下游靶点抑制。值得注意的是,NTZ通过双重机制调节纤维化进程:一方面抑制miR-350的表达(降低至对照组的40%),该miRNA在肝脏纤维化中已知具有促纤维化功能;另一方面促进IL-37分泌量提升至正常水平的1.8倍,而IL-6等促炎因子表达量被抑制超过70%。这种双重调控使得NTZ在抑制TGF-β1信号转导的同时,通过miR-350介导的通路激活自噬,形成协同抗纤维化效应。

研究首次证实miR-350在肺纤维化中的促纤维化作用,其通过靶向自噬相关基因的表达调控网络,与PI3K/Akt/mTOR通路形成正反馈循环。这种发现突破了传统认知中单一通路主导纤维化的局限,为理解复杂纤维化调控网络提供了新视角。WM作为PI3K特异性抑制剂,其验证实验显示抑制该通路可使BLM诱导的肺纤维化模型改善约45%,而NTZ的改善效果达到78%,表明NTZ具有更全面的抗纤维化机制。

在炎症调控方面,NTZ显著降低TNF-α和IL-6水平(较BLM组分别减少68%和55%),同时提升IL-37水平(较BLM组增加120%)。这种免疫微环境的重构使巨噬细胞极化向抗纤维化M2型转变,促进受损组织修复。特别值得关注的是NTZ对凋亡通路的调控,其通过抑制caspase-3活性(降低至对照组的35%)和调节线粒体膜电位,使肺泡上皮细胞凋亡率下降至正常水平的50%,有效维持了肺泡结构的完整性。

该研究创新性地将抗病毒药物NTZ转化为抗纤维化制剂,其作用机制涵盖自噬激活、炎症因子平衡和信号通路多靶点调控。临床转化潜力体现在NTZ的给药方式(口服)和生物利用度(研究显示NTZ在大鼠肺组织中的浓度达其MIC值的3.2倍),且联合WM验证实验排除了PI3K通路的非特异性干扰。这些发现为开发新型抗纤维化药物提供了理论依据,特别是针对慢性炎症和纤维化协同发展的病理机制。

未来研究可进一步探索NTZ在特发性肺纤维化等人类疾病模型中的疗效,并开展长期用药安全性评估。分子层面需要深入解析miR-350与自噬相关蛋白的互作网络,以及NTZ调节IL-37分泌的具体信号节点。此外,将WM验证结果与临床常用的PI3K抑制剂(如西罗他唑)进行疗效对比,有助于评估NTZ在临床应用中的优势。这些延伸研究将推动NTZ从基础实验向临床转化迈出关键一步,为呼吸系统纤维化疾病提供新的治疗选择。
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