银杏叶提取物防治慢性阻塞性肺疾病的机制研究:基于PI3K/Akt/mTOR信号通路调控肺泡巨噬细胞自噬

作     者：郭栋伟 张鹏飞 任明君 廖丽君 黄茹妍 罗湘蓉 GUO Dongwei;ZHANG Pengfei;REN Mingjun;LIAO Lijun;HUANG Ruyan;LUO Xiangrong

作者机构：广西壮族自治区柳州市中医医院呼吸与危重症医学科545000 广西中医药大学广西壮族自治区南宁市530200 

出 版 物：《中国全科医学》 (Chinese General Practice)

年 卷 期：2023年第26卷第3期

页      面：293-303页

学科分类：1002[医学-临床医学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金资助项目(81904111) 广西自然科学基金青年基金资助项目(2020GXNSFBA297022)。 

主　　题：肺疾病,慢性阻塞性 银杏叶提取物 PI3K/Akt/mTOR信号通路 肺泡巨噬细胞 自噬 

摘      要：背景银杏叶提取物(GBE)能抑制慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠气道及全身炎性反应,改善气道重塑,但其具体作用机制尚不清楚。目的探讨GBE通过磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路调控肺泡巨噬细胞自噬防治COPD的作用机制。方法于2020年11月至2022年3月,选取90只SPF级雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组、COPD模型组、GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组,每组15只。正常对照组第1、14天向气管内注入0.9%氯化钠溶液,其余时间进行正常饲养。COPD模型组、GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组和Taselisib组采用香烟熏吸联合气管内注入脂多糖(LPS)的方法构建COPD大鼠模型。GBE组于实验的第15~28天腹腔注射舒血宁注射液,比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组于实验的第29~42天分别给予Akt抑制剂比卡鲁胺、mTOR抑制剂雷帕霉素、PI3K抑制剂Taselisib进行干预。HE染色观察各组大鼠肺泡病理改变及气道重塑情况;酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠肺泡灌洗液(BALF)与血清白介素6(IL-6)和白介素-8(IL-8)水平;显微镜下计数各组大鼠肺泡巨噬细胞数量;透射电镜观察各组大鼠肺泡巨噬细胞的超微结构;蛋白免疫印迹法(WB)检测各组大鼠肺泡巨噬细胞自噬相关蛋白表达水平并计算微管相关蛋白轻链3(LC3)-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值。结果造模结束后各组大鼠数量为:正常对照组12只、COPD模型组11只、GBE组12只、比卡鲁胺组12只、雷帕霉素组12只、Taselisib组11只。HE染色结果显示,GBE组与各抑制剂组大鼠肺泡损伤程度较COPD模型组减轻;GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组肺平均内衬间隔(MLI)与平均肺泡面积(MAA)小于COPD模型组,平均肺泡数(MAN)大于COPD模型组(P0.05);GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组支气管壁结构较COPD模型组完整。COPD模型组BALF与血清IL-6、IL-8水平高于其他各组(P0.05)。正常对照组巨噬细胞数量低于其他各组(P0.05),COPD模型组巨噬细胞数量高于其他各组(P0.05)。透射电镜观察显示GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组肺泡巨噬细胞的自噬溶酶体较COPD模型组多。正常对照组的PI3Kp110α、Akt、p-Ak、mTOR、p-mTOR表达水平高于其他各组,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值低于其他各组(P0.05);COPD模型组与GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组比较,PI3Kp110α、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR表达水平升高,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值降低(P0.05)。结论GBE能通过调控PI3K/Akt/mTOR信号通路,维持COPD大鼠肺泡巨噬细胞的自噬功能,减轻巨噬细胞浸润,抑制炎性反应及肺泡破坏,改善气道重塑。