基于LASP1、CXCR1探析全真一气汤对COPD大鼠的炎症反应和免疫功能的影响.pdf
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1、Hans Journal of Medicinal Chemistry 药物化学药物化学,2023,11(3),156-166 Published Online August 2023 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/hjmce https:/doi.org/10.12677/hjmce.2023.113020 文章引用文章引用:赵佳佳,王春娥,蔡颖利,吴伟斌,沈一丹,蔡佳静,陈可强.基于 LASP1、CXCR1 探析全真一气汤对 COPD大鼠的炎症反应和免疫功能的影响J.药物化学,2023,11(3):156-166.DOI:10.12677/h
2、jmce.2023.113020 基于基于LASP1、CXCR1探析全真一气汤对探析全真一气汤对COPD大鼠的炎症反应和免疫功能的影响大鼠的炎症反应和免疫功能的影响 赵佳佳赵佳佳1,王春娥,王春娥2,蔡颖利,蔡颖利2,吴伟斌,吴伟斌2,沈一丹,沈一丹2,蔡佳静,蔡佳静2,陈可强,陈可强2*1福建中医药大学第二临床医学院,福建 福州 2福建中医药大学附属第二人民医院,福建 福州 收稿日期:2023年6月28日;录用日期:2023年7月11日;发布日期:2023年8月9日 摘摘 要要 目的:观察全真一气汤对慢性阻塞性肺疾病目的:观察全真一气汤对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠肺组织大鼠肺组织LAS
3、P1和和CXCR1表达的影响,探析全真一表达的影响,探析全真一气汤对气汤对COPD的炎症反应和免疫功能的影响。方法:将的炎症反应和免疫功能的影响。方法:将18只只SD大鼠随机分为中药组和模型组,每组各大鼠随机分为中药组和模型组,每组各9只。利用烟熏联合内毒素脂多糖只。利用烟熏联合内毒素脂多糖(LPS)构建构建COPD大鼠模型。模型组每日予大鼠模型。模型组每日予0.9%生理盐水灌胃;中药组每生理盐水灌胃;中药组每日予日予40%全真一气汤浓缩汤剂灌胃。利用全真一气汤浓缩汤剂灌胃。利用PCR技术检测大鼠肺组织技术检测大鼠肺组织LASP1和和CXCR1mRNA水平的变化,水平的变化,Western b
4、lot检测大鼠肺组织检测大鼠肺组织LASP1和和CXCR1蛋白水平的变化。结果:中药组蛋白水平的变化。结果:中药组LASP1 mRNA表达丰度为表达丰度为模型组的模型组的0.145倍;中药组倍;中药组CXCR1 mRNA表达丰度为模型组的表达丰度为模型组的0.614倍。与模型组相比,中药组倍。与模型组相比,中药组LASP1、CXCR1蛋白表达水平均显著降低。结论:全真一气汤能通过下调蛋白表达水平均显著降低。结论:全真一气汤能通过下调LASP1和和CXCR1基因及蛋白的表达,改基因及蛋白的表达,改善善COPD大鼠炎症微环境,这可能是其降低大鼠炎症微环境,这可能是其降低COPD引起肺癌发生风险的潜
5、在机制之一。引起肺癌发生风险的潜在机制之一。关键词关键词 全真一气汤,慢性阻塞性肺疾病,肺癌,全真一气汤,慢性阻塞性肺疾病,肺癌,LASP1,CXCR1 The Effects of Quanzhen Yiqi Decoction on Inflammatory Response and Immune Function of COPD Rats Were Analyzed Based on LASP1 and CXCR1 Jiajia Zhao1,Chune Wang2,Yingli Cai2,Weibin Wu2,Yidan Shen2,Jiajing Cai2,Keqiang Chen2*
6、1The Second Clinical Medical School,Fujian University of Traditional Chinese Medicine,Fuzhou Fujian *通讯作者。赵佳佳 等 DOI:10.12677/hjmce.2023.113020 157 药物化学 2Second Peoples Hospital Affiliated to Fujian University of Traditional Chinese Medicine,Fuzhou Fujian Received:Jun.28th,2023;accepted:Jul.11th,2023
7、;published:Aug.9th,2023 Abstract Objective:To observe the effects of Quanzhen Yiqi Decoction on the expression of LASP1 and CXCR1 in lung tissue of chronic obstructive pulmonary disease(COPD)rats,and to explore the effects of Quanzhen Yiqi Decoction on inflammation and immune function of COPD.Method
8、s:Eighteen SD rats were randomly divided into Chinese medicine group and model group,with 9 rats in each group.COPD rat model was established by smoking combined with lipopolysaccharide(LPS).The model group was given 0.9%normal saline daily.The traditional Chinese medicine group was given 40%Quanzhe
9、n Yiqi Decoction concentrated decoction every day.The mrna levels of LASP1 and CXCR1 in rat lung tissue were detected by fluorescence quantitative PCR,and the protein levels of LASP1 and CXCr1 in rat lung tissue were detected by Western blot.Results:The mRNA expression abundance of LASP1 in the Chin
10、ese medicine group was 0.145 times that in the model group.The mRNA expres-sion abundance of CXCR1 in the TCM group was 0.614 times of that in the model group.Compared with model group,the protein expression levels of LASP1 and CXCR1 in TCM group were significant-ly decreased.Conclusions:Quanzhen Yi
11、qi Decoction can inhibit airway inflammation in COPD rats by down-regulating the expressions of LASP1 and CXCR1 genes and proteins,which may be one of the potential mechanisms to reduce the risk of lung cancer caused by COPD.Keywords Quanzhen Yiqi Decoctio,COPD,Lung Neoplasms,LASP1,CXCR1 Copyright 2
12、023 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/licenses/by/4.0/1.引言引言 慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种以不完全可逆的气流受限和持续呼吸道症状为特点的慢性、进展性的呼吸系统疾病,当前,它已成为全球第三大致死因素1 2。肺癌是一种
13、严重威胁人类健康的恶性肿瘤3。现在普遍认为,COPD 为肺癌的独立危险因素,其对肺癌的发生存在一定的影响4,但机制尚不清楚。CXC 趋化因子受体 1(CXC-Chemokine Receptor 1,CXCR1)是一种炎症因子,已有实验发现抑制 CXCR1 mRNA 及其蛋白的表达,可以减轻 COPD 的炎症反应5。LIM 和 SH3 结构域蛋白 1(LIM and SH3 protein 1,LASP1)是一种肿瘤转移相关蛋白,是一个受缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)直接调控的下游靶基因6。HIF-1 可以上调LASP1 水平,使其参与肿瘤
14、生长、血管形成、侵袭转移,导致肺癌进展6 7。根据既往报道,CXCR1、LASP1 均已被证实在 COPD 中高表达,与 COPD 的进展密切相关8 9 10。COPD 易将早期肺癌的临床表现掩盖,让患者疏于对肺癌的筛查,因此当临床确诊肺癌时往往已经发展到了晚期,而 COPD患者普遍心肺功能不佳,导致对 COPD 合并肺癌的治疗变得非常困难。这便体现了早期预防与及时治疗的重要性,与中医药“治未病”的思想不谋而合。COPD 属祖国医学“肺胀”范畴,肺癌可归于“肺Open AccessOpen Access赵佳佳 等 DOI:10.12677/hjmce.2023.113020 158 药物化学
15、积”范畴,二者病位均在肺,涉及脾肾。全真一气汤出自清代名医冯兆张的著作冯氏锦囊秘录,蕴含“生脉散”与“参附汤”在其中,使“滋阴而不滞,补脾而不燥,清肺而不寒”,具有补肺、健脾、益肾之效。本团队通过前期实验研究发现,全真一气汤对缓解 COPD 症状有较好的疗效11 12 13。为进一步探索全真一气汤的多靶点多通路,本实验通过构建 COPD 大鼠模型,并用全真一气汤进行干预,检测大鼠肺组织中 LASP1、CXCR1 基因及蛋白水平,探析全真一气汤对 COPD 的炎症反应和免疫功能的影响。2.主要材料与试剂主要材料与试剂 2.1.实验动物实验动物 18 只 SD 大鼠(体质量 180220 g),清
16、洁级,由广东省医学实验动物中心提供(NO:70092411)。本研究的动物实验操作均于福建中医药研究院动物实验中心鼠类实验室(清洁级)进行。动物使用符合福建省医学实验动物管理委员会管理条例。2.2.药物药物 全真一气汤,具体药物组成及剂量如下:麦门冬 15 g,熟地黄 15 g,五味子 6 g,炒白术 6 g,川牛膝 15 g,黑顺片 6 g,生晒参 15 g(药材均由福建省药材公司提供,浓缩中药汤剂均由福建省第二人民医院制剂中心制作)。中药煎煮法:按组方比例称取中药材 226 g,加蒸馏水没过药材,浸泡 30 分钟后用电炉锅煮沸,煮沸后再持续煎 30 分钟,用纱布过滤,得滤液,留滤渣;滤渣再
17、加蒸馏水,并用同一个电炉锅煮沸,煮沸后再煎 20 分钟,用纱布过滤,得滤液;将 2 次所得的滤液混匀,加热浓缩成含药量为 1.0 g/ml、体积为 226 ml 的汤剂。2.3.试剂与仪器试剂与仪器 SYBR Premix Ex TaqTM II 试剂盒(TaKaRa 公司,Code:DRR820A);RNAiso Plus(TaKaRa 公司,Code:D9108A);ExScriptTM RT Reagent Kit 试剂盒(TaKaRa 公司,Code:DRR037A);Rat_Gapdh_primer(TaKaRa 公司,Code:D379212);兔抗大鼠 LASP1 抗体(美国 S
18、anta Craz 公司);兔抗大鼠 CXCR1 抗体(美国 Santa Craz 公司);戊二醛(上海化学试剂有限公司);四氧化锇(上海化学试剂有限公司);7500Fast 实时荧光定量 PCR 仪(美国 ABI 公司);Westen-blotting(美国 BIO-RAD)。3.方法方法 3.1.分组分组 18 只 SD 大鼠利用随机数字表法随机分为 2 组,分别为中药组与模型组,每组各 9 只。3.2.动物模型建立及给药方法动物模型建立及给药方法 参照本团队前期研究9,于造模第 1 天、第 11 天、第 21 天用 10%水合氯醛(剂量为 0.3 mL/100g)腹腔注射麻醉两组大鼠,将
19、 0.2 mL(1 mg/mL)的内毒素 LPS 注入气管内。从实验开始的第 2 天起,将所有大鼠置于自制玻璃箱内,玻璃箱规格为 30 cm 40 cm 50 cm,用浓度为 5%的烟持续烟熏进行造模,每次约 30 分钟,持续 60 天(气管内滴注日不烟熏)。从实验第 2 天起,模型组每日予 0.9%生理盐水灌胃,中药组每日予 40%全真一气汤浓缩汤剂灌胃,均持续 60 天。在第 60 天后,按随机取样的原则,分别于模型组和中药随机选取 3 只大鼠,取样本大鼠右肺大小约 1 cm 1 cm 的新鲜肺组织,用灭菌的锡箔纸将它们包裹起来,放入液氮中进行速冻,后转至80的冰箱中冷藏保存,用于实时荧光
20、定量 PCR 和Westen-blotting 检测。赵佳佳 等 DOI:10.12677/hjmce.2023.113020 159 药物化学 3.3.观察指标及测定方法观察指标及测定方法 3.3.1.大鼠一般情况大鼠一般情况 每日观察两组大鼠的整体状态,包括精神情况、毛发色泽、呼吸系统症状及重量变化情况等。3.3.2.实时荧光定实时荧光定量量 PCR 检测大鼠肺组织中检测大鼠肺组织中 LASP1、CXCR1 mRNA 的表达的表达 取大鼠右肺组织 50 mg,在对其进行研磨之后,用 TRIzol(invitrogen)法抽提取总 RNA,提取出的总RNA 利用 ExScriptTM RT
21、Reagent Kit 试剂盒反转录为 cDNA,使用 SYBR Premix Ex Taq II 试剂盒以 7500 Software v2.0.5 进行荧光扩增。Genebank 序列,由宝生物工程(大连)有限公司合成,使用 SYBR Green I嵌合荧光法,用该序列检测基因的上下游引物序列,见表 1。反应条件:95预变性 10 min,95变性30 s,60延伸 1 min,循环 40 次,以 GAPDH 为内参照,采用 2Ct 法计算 LASP1 mRNA、CXCR1 mRNA的相对表达量。将模拟组的 mRNA 表达量用“1”表示,用校正值求出正常组的 mRNA 含量,比较两组之间的
22、 mRNA 表达量。Table 1.The primer sequence and product length of gene were detected 表表 1.检测基因的引物序列和产物长度 基因 引物序列 长度/bp LASP1 上游:5-GGACCAGATCAGCAATATC-3 226 下游:5-CTTGTACCCACCATAGGAC-3 CXCR1 上游:5CTGTAAGAGGGTTCCAATG-3 153 下游:5-AGGTTCAGCACGTAGACAT-3 3.3.3.Western blot 检测大鼠肺组织中检测大鼠肺组织中 LASP1、CXCR1 蛋白的表达蛋白的表达 取
23、大鼠右肺组织 50 mg,与相应裂解液按 1:10 混合,匀浆,将其离心,取上清液,用 BCA 法检测蛋白浓度。加入缓冲液,经 100变性,取 20 g,电泳、转膜后放置在 5%脱脂牛奶中,在室温的条件下封闭 1 h,再加一抗(LASP1、CXCR1;CST 公司),在 4下孵育过夜,第二日加入辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗(碧云天),在室温条件下孵育 1 h,TBST 充分洗膜后,利用 ECL 显影以检测标本膜上的信号。3.3.4.统计学分析统计学分析 各组数值用 SPSS 21.0 软件进行统计分析,P 0.05 为差异具有统计学意义。4.结果结果 4.1.大鼠一般情况大鼠一般情况 实
24、验结束时,模型组与中药组均生存。两组大鼠在初期均有出现咳、喘、鼻腔分泌物等呼吸系统症状。模型组精神倦怠,毛色暗黄,伴有咳、喘、鼻腔分泌物流出等呼吸系统症状,体重减轻;中药组精神尚佳,毛色光亮,呼吸系统症状明显缓解,体重增加。4.2.PCR 结果结果 据 PCR 结果,中药组 LASP1、CXCR1 mRNA 表达丰度较模型组降低了 0.145 和 0.614 倍,见图 1、图 2、图 3、图 4、图 5、图 6、表 2、表 3。赵佳佳 等 DOI:10.12677/hjmce.2023.113020 160 药物化学 Figure 1.LASP1 mRNA amplification curv
25、es of each group 图图 1.各组 LASP1 mRNA 扩增曲线 Figure 2.CXCR1 mRNA amplification curves of each group 图图 2.各组 CXCR1 mRNA 扩增曲线 Figure 3.LASP1 mRNA dissolution curves of each group 图图 3.各组 LASP1 mRNA 溶解曲线 Figure 4.CXCR1 mRNA dissolution curves of each group 图图 4.各组 CXCR1 mRNA 溶解曲线 赵佳佳 等 DOI:10.12677/hjmce.2
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