根皮素减轻博来霉素诱导的Wistar大鼠肺纤维化：抗氧化防御、炎症过程、转化生长因子β1与自噬之间的相互作用

《Toxicology Reports》：Phloridzin mitigates bleomycin-elicited lung fibrosis in Wistar rats: The interplay between antioxidant defenses, inflammatory processes, transforming growth factor beta 1, and autophagy

　　

肺纤维化（Pulmonary fibrosis, PF）是一组导致肺组织进行性瘢痕形成并引起呼吸功能受损的严重并发症，限制了博来霉素（Bleomycin, BLM）的临床应用。本研究探讨了根皮素（Phloridzin, PZ）对BLM诱导的大鼠肺纤维化的保护作用。在BLM诱导的肺纤维化大鼠模型中，从BLM治疗前7天开始，每日给予两个剂量水平的PZ，持续35天。PZ显著降低了支气管肺泡灌洗液（Bronchoalveolar lavage fluid, BALF）中升高的总白细胞计数、中性粒细胞和淋巴细胞百分比以及乳酸脱氢酶（Lactate dehydrogenase, LDH）活性，同时增加了BALF巨噬细胞水平。它还降低了丙二醛（Malondialdehyde, MDA）并增加了谷胱甘肽（Glutathione, GSH）浓度。此外，PZ预处理抑制了转化生长因子-β1（Transforming growth factor-beta 1, TGF-β1）、白细胞介素-1β（Interleukin-1β, IL-1β）和核因子-κB（Nuclear factor-kappa B, NF-κB），同时减少了裂解的半胱天冬酶-3（cleaved caspase-3）的表达并恢复了Beclin-1的组织水平。组织病理学分析证实了这些保护作用。综上所述，PZ减轻了氧化应激、炎症和细胞凋亡，同时支持自噬活性，从而对BLM诱导的肺纤维化表现出强有力的保护效应。重要的是，这项工作首次提供了证据，表明PZ可能抵消BLM引发的肺毒性的多种病理机制，使其成为药物诱导肺纤维化治疗干预的有力候选者。

该论文题为《根皮素减轻博来霉素诱导的Wistar大鼠肺纤维化：抗氧化防御、炎症过程、转化生长因子β1与自噬之间的相互作用》，由Naif M.F. Alenezi、Abeer Elkhoely、Ahmed M. Kabel及Amany A.E. Ahmed共同完成，发表于《Toxicology Reports》。

研究背景与现状

肺纤维化（Pulmonary fibrosis, PF）是一组导致肺组织进行性瘢痕形成并引起呼吸功能受损的慢性肺部疾病。尽管目前已发现遗传易感性、自身免疫疾病、环境暴露及某些药物（如抗肿瘤药博来霉素Bleomycin, BLM）均与其发病相关，但大多数病例仍为特发性，且尚无单一疗法能完全治愈。现有的抗纤维化药物（如吡非尼酮和尼达尼布）虽能延缓疾病进展，但其临床应用常受限于高昂成本和不良反应。BLM作为一种化疗药物，其诱导的PF是其最严重的剂量限制性毒性之一，其机制涉及氧化应激、炎症反应以及自噬/凋亡平衡的失调。近年来，具有抗氧化和抗炎特性的天然化合物成为潜在的保护剂。根皮素（Phloridzin, PZ）是一种属于二氢查尔酮类的黄酮类化合物，存在于苹果叶和树皮中，已被证实具有抑制肾脏葡萄糖转运、强效抗氧化、减轻炎症反应及调节自噬/凋亡平衡的药理特性。基于此，研究人员假设PZ可能通过减轻氧化应激、抑制炎症和细胞凋亡以及恢复自噬平衡来对抗BLM诱导的肺纤维化。

研究方法概述

研究人员选用75只雄性Wistar大鼠，随机分为五组（每组15只）：对照组、PZ对照组（120 mg/kg）、BLM模型组、BLM+PZ低剂量组（60 mg/kg）及BLM+PZ高剂量组（120 mg/kg）。PZ预处理从实验第1天开始口服给药，持续35天，并于第8天开始联合给予BLM（0.25 mg/kg/天，鼻内给药，持续6天）以建立肺纤维化模型。实验终点采集支气管肺泡灌洗液（BALF）进行细胞计数及乳酸脱氢酶（LDH）活性检测；收集肺组织匀浆测定丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）、白细胞介素-1β（IL-1β）、核因子-κB（NF-κB）及转化生长因子-β1（TGF-β1）水平；并对肺组织进行裂解的半胱天冬酶-3（cleaved caspase-3）和Beclin-1的免疫组化分析以及苏木精-伊红（H&E）和Masson染色以评估组织病理学和纤维化程度。

研究结果

1. 对BALF白细胞总数及分类计数的影响

BLM处理导致BALF中总白细胞计数显著增加（7.7倍），中性粒细胞和淋巴细胞百分比升高，而巨噬细胞百分比显著降低。经PZ（60和120 mg/kg）治疗后，上述变化呈剂量依赖性逆转，表现为总白细胞、中性粒细胞及淋巴细胞数量下降，巨噬细胞比例回升。

2. 对BALF中LDH活性的影响

BLM组BALF中LDH活性较对照组显著增加（3.04倍）。PZ治疗则显著降低了这种酶活性，高剂量组降幅达39.2%，表明PZ减轻了肺泡上皮细胞的损伤。

3. 对肺组织氧化应激标志物的影响

BLM诱导了显著的氧化应激，表现为肺组织MDA含量增加（2.2倍）和GSH水平降低（68.2%）。PZ预处理呈剂量依赖性地降低了MDA含量并提升了GSH水平，显示出强大的抗氧化效能。

4. 对肺组织炎症参数的影响

BLM处理导致肺组织中促炎因子IL-1β和转录因子NF-κB水平分别升高2.8倍和2.96倍。PZ治疗显著抑制了这两种炎症介质的表达，高剂量组对IL-1β和NF-κB水平的降低幅度分别达到48.6%和51.1%。

5. 对肺组织TGF-β1的影响

BLM组肺组织TGF-β1水平较对照组激增5.7倍。PZ治疗显著下调了这一促纤维化因子的水平，高剂量组降低了46.8%。

6. 对肺组织Cleaved Caspase-3和Beclin-1表达的影响

免疫组化结果显示，BLM处理显著上调了凋亡标志物cleaved caspase-3的表达，同时显著下调了自噬标志物Beclin-1的表达。PZ治疗则剂量依赖性地逆转了这一现象，即抑制凋亡并促进自噬。

7. 对肺组织组织病理学图像的影响

H&E和Masson染色显示，对照组肺组织结构正常，而BLM组表现出严重的肺泡壁破坏、间质炎性细胞浸润、血管充血及大量胶原纤维沉积。PZ治疗显著改善了这些病理改变，减少了炎性浸润和胶原沉积，使肺组织形态学得到恢复。

结论与讨论

讨论部分指出，BLM通过产生活性氧（ROS）引发DNA链断裂，导致肺泡上皮和内皮细胞损伤，进而触发炎症级联反应和氧化应激，最终导致成纤维细胞活化和胶原沉积。本研究首次证实，PZ作为一种主要的苹果多酚，通过多靶点机制发挥肺保护作用：其一是通过抑制中性粒细胞和淋巴细胞的迁移及增强巨噬细胞的吞噬功能来调节炎症；其二是通过清除ROS和增强内源性抗氧化剂（如GSH）来减轻氧化应激；其三是通过抑制NF-κB和IL-1β等促炎细胞因子以及关键的促纤维化介质TGF-β1的表达；其四是通过调节细胞命运，即抑制cleaved caspase-3介导的细胞凋亡并恢复Beclin-1介导的自噬活性。

研究结论明确表示，PZ通过抑制氧化应激、炎症、细胞凋亡和纤维化，并上调自噬，有效改善了BLM诱导的肺纤维化。这一发现为减轻BLM引发的肺毒性开辟了新途径，使PZ成为药物诱导性肺纤维化治疗干预的有力候选者。研究人员也指出，该研究局限于雄性Wistar大鼠模型，未来仍需在更复杂的慢性纤维化模型及临床研究中进一步验证其疗效及对人类疾病的适用性。