基于转录组学探究参苓白术散调控Rap1通路改善慢性阻塞性肺疾病小鼠炎症的作用机制

摘要

目的:探讨参苓白术散对香烟诱导的慢性阻塞性肺疾病(COPD)小鼠模型的影响。方法:将24只BALB/c雄性小鼠随机分为对照组(Control组)、模型组(COPD组)、低剂量参苓白术散组(L-SBP组)和高剂量参苓白术散组(H-SBP组)。采用脂多糖(LPS)联合香烟烟雾(CS)构建小鼠COPD模型。造模后，参苓白术散低、高剂量组分别给予参苓白术散1.72 g/kg、3.44 g/kg灌胃，对照组和模型组给予等体积生理盐水，共治疗8周。给药结束后使用苏木精-伊红(HE)染色、Masson染色和免疫组化观察肺组织的病理改变；采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素6(IL-6)水平。通过转录组测序(RNA-seq)筛选差异表达基因(DEGs),并进行基因集富集分析(GSEA)、基因本体(GO)功能及京都基因与基因百科全书(KEGG)通路富集分析，采用蛋白印迹法(WB)对肺组织中目标通路关键蛋白水平进行验证。结果:SBP显著改善了CS/LPS诱导的小鼠COPD的病理特征。此外，SBP降低了Caspase-3和α-SMA蛋白的表达，并提高了Ki67蛋白水平。SBP治疗还降低了TNF-α、IL-1β和IL-6的水平，在高剂量时更为明显。转录组测序显示SBP治疗显著影响了Rap1通路。SBP增加了Rap1通路关键蛋白(包括Rap1、HGF和Angpt2)的表达水平。结论:SBP通过激活Rap1通路抑制了COPD中的炎症反应。

关键词

慢性阻塞性肺疾病 / 参苓白术散 / 炎症反应 / 小鼠模型

基金资助

四川省科技厅基金项目(2022YFS0423); 成都中医药大学杏林学者基金项目(MPRC2022007)