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3,5,6,7,8,3',4'-七甲氧基黄酮通过调控氧化应激与自噬抑制TGF-β1诱导的上皮-间质转化机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月08日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对肺纤维化关键病理过程——上皮-间质转化(EMT),首次揭示中药木奶果活性成分3,5,6,7,8,3',4'-七甲氧基黄酮(HMF)通过MEK/ERK/PI3K/AKT/mTOR通路调控氧化应激与自噬,显著抑制TGF-β1诱导的A549细胞EMT进程。研究采用CCK-8、Western blot等技术证实HMF可下调α-SMA/MMP2等纤维化标志物,上调E-cadherin表达,并通过激活Nrf2/HO-1抗氧化通路及LC3B/Beclin-1自噬标志物发挥治疗潜力,为中药抗纤维化提供新靶点。
肺纤维化作为威胁人类健康的重大疾病,其核心病理机制——上皮-间质转化(EMT)导致肺泡上皮细胞异常转化为肌成纤维细胞,进而引发细胞外基质过度沉积。尽管转化生长因子-β1(TGF-β1)被公认为EMT最强诱导剂,但现有治疗手段仍面临靶点单一、副作用显著等瓶颈。传统中药多靶点调控的特性为此带来新思路,其中木奶果中提取的3,5,6,7,8,3',4'-七甲氧基黄酮(HMF)虽已报道具有抗炎、调脂作用,但其抗纤维化机制尤其是对肺泡上皮细胞EMT的调控仍属未知。
广州中医药大学附属中山中医院的研究团队在《Scientific Reports》发表研究,通过体外培养TGF-β1诱导的A549细胞模型,结合CCK-8细胞活性检测、划痕实验、免疫荧光染色、流式细胞术ROS检测及Western blot等技术,系统阐释了HMF的抗EMT作用机制。
HMF有效抑制A549细胞迁移与活化
研究首先通过CCK-8实验确定12.5-25μM为HMF安全浓度范围。形态学观察显示,HMF处理可逆转TGF-β1诱导的细胞梭形化改变;划痕实验证实HMF显著抑制细胞迁移速率(P<0.05),48小时伤口闭合率降低约40%。
HMF调控EMT与ECM相关蛋白表达
Western blot结果显示,HMF处理使间质标志物β-catenin和Snail表达下调2.3倍,上皮标志物E-cadherin上调1.8倍(P<0.05)。同时,胶原沉积关键蛋白α-SMA和MMP2分别降低62%和55%,而MMP2/TIMP1比值恢复至近正常水平。免疫荧光进一步验证HMF对胶原-I和α-SMA荧光强度的抑制作用。
HMF缓解氧化应激
在氧化应激指标检测中,HMF使谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)水平提升1.5倍,丙二醛(MDA)含量下降67%(P<0.05)。流式细胞术显示细胞内活性氧(ROS)减少42%。分子机制上,HMF通过激活Nrf2/HO-1通路(表达量增加2.1倍)并抑制Keap-1(降低58%)来重建氧化-抗氧化平衡。
HMF诱导自噬激活
自噬标志物检测发现,HMF使LC3B-II/I转化率提高3.2倍,Beclin-1表达增加2.7倍(P<0.05)。MDC染色显示自噬体数量增加4.5倍。使用自噬抑制剂3-MA预处理后,HMF的上述效应被显著逆转,证实其作用依赖于自噬途径。
HMF抑制PI3K/AKT/MEK/ERK/mTOR通路
磷酸化蛋白检测表明,HMF使p-PI3K、p-AKT、p-mTOR等蛋白磷酸化水平降低50%-65%。免疫荧光显示p-mTOR荧光强度下降61%,而3-MA处理可部分恢复mTOR活性,提示HMF通过协同抑制MEK/ERK与PI3K/AKT/mTOR双通路来调控自噬与EMT。
该研究首次阐明HMF通过三重机制抑制EMT:① 重建氧化稳态(Nrf2/HO-1激活);② 诱导保护性自噬(LC3B/Beclin-1上调);③ 阻断促纤维化信号(MEK/ERK/PI3K/AKT/mTOR抑制)。这不仅为中药抗纤维化提供了科学依据,更揭示了多靶点协同干预策略的优越性。研究团队指出,未来需在动物模型中验证HMF的体内效果,并探索其对于肝、肾等其他器官纤维化的潜在应用价值。这种源于传统中药的天然活性成分,有望为开发低毒多效的抗纤维化药物开辟新途径。
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