芹菜素对纳米二氧化硅诱导肺损伤小鼠肺部炎症和纤维化的作用及机制

摘要

目的 探讨芹菜素(API)对纳米二氧化硅(SiNPs)致小鼠肺部炎症、纤维化损伤的作用及其可能机制。方法 40只C57BL/6小鼠随机分为Control组、SiNPs组、API组及API+SiNPs组，造模12周，麻醉处死后取肺组织，制备支气管肺泡灌洗液(BALF)并采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测其中肿瘤坏死因子α(TNF-α)和干扰素(IFN-γ)含量，采用苏木精-伊红染色(H&E)、Masson染色及透射电子显微镜(TEM)观察肺组织的特征及线粒体的超微结构，结合网络药理学筛选潜在靶点并进行分子对接和分子动力学(MD)模拟，采用蛋白印迹法检测肺组织炎性因子[基质金属蛋白酶-9(MMP9)、MMP2及转化生长因子-β(TGF-β)]、胶原纤维化蛋白[α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅰ型胶原蛋白(Col1)及纤连蛋白1(Fn1)]、铁死亡相关蛋白[谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、铁蛋白重链1(FTH1)及前列腺素内过氧化物酶2(PTGS2)]及网络药理学筛选核心蛋白[肿瘤蛋白53(TP53)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase3或CASP3)、表皮生长因子受体(EGFR)、B细胞淋巴瘤2蛋白(BCL2)及蛋白激酶B α(AKT1)]的表达。结果 与SiNPs组相比，API+SiNPs组小鼠肺炎症浸润、胶原沉积及线粒体损伤减轻(P<0.05);网络药理学提示，API可能与10个核心靶点稳定结合；动物实验显示，与Control组相比，SiNPs组小鼠BALF炎症因子(TNF-α和IFN-γ)、肺组织TGF-β、α-SMA、Fn1、Col1、MMP9、MMP2、PTGS2、CASP3及AKT1蛋白升高(P<0.05),GPX4、FTH1、EGFR、TP53及BCL2蛋白降低(P<0.05);与SiNPs组相比，API干预后上述指标均改善(P<0.05)。结论 API可延缓SiNPs诱导肺损伤小鼠的肺部炎症及纤维化损伤，其机制可能与抑制铁死亡有关。

关键词

芹菜素 / 肺损伤 / 纳米二氧化硅 / 铁死亡 / 网络药理学