IF 5.072| BioTNT助力生物医学研究：黄芩苷通过RAS信号通路抑制小鼠哮喘气道重塑模型中的气道平滑肌细胞增殖
2023年2月，复旦大学附属华山医院在国际期刊《Oxidative Medicine and Cellular Longevity》上发表的，题为“Baicalin Inhibits Airway Smooth Muscle Cells Proliferation through the RAS Signaling Pathway in Murine Asthmatic Airway Remodeling Model”的论文。Lingli Hu为第一作者，Xiaohong Duan, Jing Sun为通讯作者。
背景：哮喘是一种常见且频发的疾病，严重影响人类健康。令人沮丧的是，出现气道重塑的哮喘患者对作为气道疾病护理标准的抗炎药和支气管扩张剂反应较差。气道重塑包括气道的所有结构变化，如气道上皮损伤、上皮下纤维化和上皮-间充质转化（EMT）、气道平滑肌细胞（ASMC）增生、杯状细胞增生以及血管生成。因此，明确气道重塑的发生和发展机制，并确定有效的干预措施以预防和治疗气道重塑，是哮喘治疗的紧急需求。ASMC过度增殖是哮喘气道重塑的主要病理特征。在哮喘中，ASMC的增殖与肺功能呈负相关。研究表明，多种因素促进ASMC的增殖，导致气道壁增厚、管腔狭窄和气道高反应性（AHR）。近期关于ASMC增殖的研究发现了所有促进ASMC增殖的细胞外信号最终都汇聚于p21RAS。RAS激活启动ERK和磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K），ERK和PI3K上调CyclinD1表达水平，加速细胞周期并促进细胞增殖。尽管先前研究已认识到RAS信号在细胞增殖中的重要性，但尚未阐明RAS信号通路对ASMC增殖的调控机制及影响。
研究信息：本研究探索了黄芩苷在哮喘气道重塑发病机制及预防中的作用，发现其对大鼠肉瘤病毒癌基因（RAS）信号通路具有调控作用，进而影响气道平滑肌细胞（ASMC）增殖。研究通过建立卵清蛋白（OVA）诱导的哮喘小鼠模型，并用黄芩苷进行干预，利用组织病理评估、定量实时聚合酶链式反应（qPCR）、酶联免疫吸附测定（ELISA）和免疫印迹等技术，测量了气道重塑特征及重塑相关细胞因子的mRNA和蛋白表达水平。结果表明，黄芩苷显著减少了肺组织中炎症细胞的浸润，减轻了气道阻力，并降低了白细胞介素-13（IL-13）、血管内皮生长因子（VEGF）、转化生长因子-β1（TGF-β1）、基质金属蛋白酶9（MMP9）和金属蛋白酶组织抑制因子1（TIMP1）等细胞因子的mRNA和蛋白表达水平。研究还发现黄芩苷能通过调节RAS信号通路中的关键蛋白，抑制ASMC增殖。因此，本研究的结果为黄芩苷作为一种潜在的哮喘治疗药物提供了新的见解。
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2.10. ELISA 分析。按照说明书，使用适当的抗体酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒（BioTNT 公司，上海，中国）检测血清中与气道重塑相关标志物的蛋白表达水平。
结果：
黄芩苷对气道高反应性、炎症细胞浸润、肺组织病理及气道重塑的影响（a）经甲酰胆碱处理后测定气道阻力（RL）。（b）通过苏木精 - 伊红（HE）染色评估气道壁厚度、支气管管腔、黏膜水肿及炎症细胞浸润情况。（c）采用过碘酸希夫（PAS）染色检测黏液产生。（d）通过马松三色染色观察气道周围胶原沉积（放大倍数 ×100）。（e）利用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测血清中白细胞介素 - 13（IL - 13）、血管内皮生长因子（VEGF）、转化生长因子 - β1（TGF - β1）、基质金属蛋白酶 9（MMP9）和金属蛋白酶组织抑制因子 1（TIMP1）的蛋白表达水平。（f）通过免疫印迹法检测肺组织中 α - 平滑肌肌动蛋白（α - SMA）、波形蛋白（VIMENTIN）、MMP9 和 TGF - β1 的蛋白表达水平。所有数据以均值 ± 标准误（mean ± SEM）形式呈现。所展示切片来自每组不少于 6 只小鼠。与对照组相比，*P < 0.05；与卵清蛋白（OVA）组相比，#P < 0.05。
结论：本研究评估了黄芩苷通过介导 RAS 信号通路抑制气道平滑肌细胞（ASMC）增殖，对哮喘气道重塑的影响。结果显示，RAS 信号通路可作为缓解气道重塑的治疗靶点。黄芩苷及富含黄芩苷的中药/方剂，为哮喘等气道重塑相关肺疾病干预提供了新思路。此外，黄芩苷可作为对哮喘治疗药物尤其是糖皮质激素耐药的难治性哮喘的替代治疗手段。