基于Pkm2/Nrf2通路探讨补肺益肾方改善线粒体氧化损伤治疗慢性阻塞性肺疾病的机制

作     者：刘杨 张蓝熙 卢瑞龙 邵雪洁 燕苗苗 崔莉莉 张彩丽 田燕歌 LIU Yang;ZHANG Lan-xi;LU Rui-long;SHAO Xue-jie;YAN Miao-miao;CUI ili;ZHANG Caili;TIAN Yan-ge

作者机构：河南中医药大学呼吸疾病中医药防治省部共建协同创新中心河南中医药大学河南省中医药防治呼吸病重点实验郑州450046 河南中医药大学中医药科学院郑州450046 

出 版 物：《中华中医药杂志》 (China Journal of Traditional Chinese Medicine and Pharmacy)

年 卷 期：2023年第38卷第5期

页      面：1973-1981页

核心收录：

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(No.82074406) 河南中医药大学科研创新项目(No.2021KYCX044)。 

主　　题：慢性阻塞性肺疾病 补肺益肾方 氧化应激 线粒体损伤 Pkm2/Nrf2信号通路 

摘      要：目的:探讨补肺益肾方调控Pkm2/Nrf2通路改善肺组织线粒体氧化损伤治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)机制。方法:将32只SD大鼠随机分为正常组、模型组、补肺益肾方组(简称BYF组)和乙酰半胱氨酸组(简称NAC组),每组8只。1~8周,采用香烟暴露联合肺炎克雷伯杆菌反复感染的方法制备COPD大鼠模型。9~16周,正常组和模型组给予0.9%氯化钠溶液灌胃(0.5 mL/100 g),BYF组和NAC组分别给予补肺益肾方灌胃(11.61 g·kg^(-1)·d^(-1))和乙酰半胱氨酸溶液灌胃(54 mg·kg^(-1)·d^(-1)),每日1次,16周结束后取材。检测肺功能、肺病理、线粒体超微结构、氧化应激相关指标、线粒体功能相关指标、Pkm2/Nrf2通路相关指标。结果:COPD大鼠肺功能降低(VT、PEF、EF50、FVC和FEV0.3降低,FRC升高),肺组织病理损伤(MLI、BWt升高,MAN降低),肺组织氧化损伤(T-SOD、T-AOC、GSH-Px、SOD2降低,MDA升高),线粒体功能受损(线粒体膜电位、线粒体呼吸链复合物Ⅰ和Ⅲ酶活性下降),Pkm2/Nrf2信号通路表达降低(Pkm2、Nrf2、GCLM、GCLC mRNA和核蛋白表达下降)(P0.05,P0.01)。BYF和NAC均可改善COPD大鼠肺功能(VT、PEF、EF50、FVC、FEV0.3升高,FRC降低),减轻肺组织病理损伤(MAN升高,MLI、BWt降低),提高肺组织抗氧化水平(T-SOD、GSH-Px、SOD2升高),保护线粒体功能(线粒体膜电位、线粒体呼吸链复合物Ⅰ、线粒体呼吸链复合物Ⅲ升高),激活Pkm2/Nrf2信号通路(Pkm2、Nrf2、GCLM、GCLC mRNA和核蛋白表达升高)(P0.05,P0.01);BYF组T-AOC显著升高,MDA显著降低(P0.01,P0.05);BYF在升高MAN、GSH-Px、T-AOC、Pkm2 mRNA表达及降低MLI的作用方面优于NAC组(P0.05,P0.01)。结论:补肺益肾方和乙酰半胱氨酸均可减轻COPD大鼠肺组织氧化应激,改善线粒体功能,提高抗氧化能力,其机制可能与调控Pkm2/Nrf2信号通路有关,补肺益肾方在改善肺泡结构及提高抗氧化酶活性方面优于乙酰半胱氨酸。