槲皮素-3-葡萄糖醛酸通过调控Nrf2与自噬通路抑制肺纤维化的氧化应激、炎症及成纤维细胞转化

《Journal of Agricultural and Food Chemistry》：Dietary Quercetin-3-Glucuronide Mitigates Oxidative Stress, Inflammation, and Fibroblast Transition by Regulating Nrf2 and Autophagy in Pulmonary Fibrosis

本研究揭示膳食来源的槲皮素-3-葡萄糖醛酸（Q3G）通过协同激活核因子E2相关因子2（Nrf2）与自噬通路（如LC3-II），显著缓解脂多糖（LPS）诱导的肺纤维化模型中的氧化应激（ROS）、炎症因子（IL-1β、IL-6）释放及成纤维细胞-肌成纤维细胞转化（FMT），为慢性阻塞性肺病（COPD）及相关肺纤维化疾病提供了新型天然化合物干预策略。

　　

研究背景

慢性阻塞性肺病（COPD）以持续性气道炎症与肺组织结构破坏为特征，其中肺纤维化是晚期重要病理表现。氧化应激与自噬失调是推动纤维化进展的核心机制。槲皮素-3-葡萄糖醛酸（Q3G）作为槲皮素的主要代谢产物，具有更优的生物利用度，但其在肺纤维化中的具体作用机制尚未明确。

实验设计与方法

研究通过体内外实验验证Q3G的抗纤维化效应：

• •
  动物模型：采用LPS联合弹性蛋白酶诱导的C57BL/6小鼠肺纤维化模型，以地塞米松（Dex）为阳性对照。
• •
  细胞模型：利用LPS刺激的人支气管上皮细胞（BEAS-2B）条件培养基（CM）处理人肺成纤维细胞（MRC-5），模拟上皮-间质通讯。
• •
  干预手段：通过Nrf2 siRNA敲降与氯喹（CQ）抑制自噬，探究Q3G依赖的核心通路。

关键结果

1. 1.
   Nrf2与自噬在肺纤维化中表达下调
   人肺气肿组织及小鼠模型均显示Nrf2与LC3-II表达显著降低，而Q3G干预可逆转这一趋势（图1）。
2. 2.
   Q3G抑制纤维化标志物表达
   在LPS诱导的小鼠肺组织中，Q3G显著降低α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、波形蛋白（vimentin）及胶原蛋白沉积，效果与Dex相当（图2）。
3. 3.
   Nrf2/自噬通路介导Q3G抗纤维化作用
   • •
     Q3G提升MRC-5细胞中Nrf2核转位与LC3-II积累，抑制IL-1β、胶原生成及细胞凋亡（PARP-1/caspase-3）（图3）。
   • •
     Nrf2敲降或CQ处理可逆转Q3G对氧化应激（ROS）、炎症因子（IL-6、TGF-β）及FMT的抑制作用（图4-5）。
4. 4.
   上皮-成纤维细胞通讯的调控
   Q3G通过减少CM中TGF-β、IL-6等因子分泌，阻断Smad2/3磷酸化，抑制成纤维细胞向α-SMA⁺肌成纤维细胞转化（图5）。
5. 5.
   Nrf2与自噬的协同效应
   免疫荧光显示Q3G促进Nrf2与LC3-II胞内共定位，表明双通路激活在维持细胞稳态中的耦合作用（图6）。

机制总结

Q3G通过激活Nrf2抗氧化通路与自噬清除机制，协同抑制TGF-β/Smad信号轴，减少ECM沉积与FMT，最终缓解肺纤维化进程（图7）。该研究为靶向Nrf2/自噬通路的天然化合物治疗肺纤维化提供了实验依据。