扶正通络方调控JAK2/STAT3通路促进自噬治疗肺纤维化的机制研究

The treatment of pulmonary fibrosis is a difficult and hot topic in the field of respiratory system. Fuzheng Tongluo Recipe is an effective empirical prescription for the treatment of pulmonary fibrosis in TCM clinic, and its mechanism needs to be further studied. Recent studies have shown that myofibroblast autophagy deficiency is one of the pathogenesis of pulmonary fibrosis, and JAK2/STAT3 is one of the pathways regulating autophagy and participating in pulmonary fibrosis. Previous studies found that Fuzheng Tongluo Recipe could improve pulmonary fibrosis in rats by promoting autophagy. Network pharmacology screened out "JAK2/STAT3 pathway" and the target genes of JAK2, STAT3 related to Fuzheng Tongluo Recipe and pulmonary fibrosis. Therefore, the hypothesis is put forward: Fuzheng Tongluo Recipe can promote autophagy by inhibiting JAK2/STAT3 pathway and inhibit the transformation of human embryonic lung fibroblasts MRC-5 into myofibroblasts, thus realizing the treatment of pulmonary fibrosis. The research contents include animal experiments in vivo and cell experiments in vitro: 1) Fuzheng Tongluo Recipe may improve pulmonary fibrosis in model rats by inhibiting JAK2/STAT3 to promote autophagy; 2) Fuzheng Tongluo Recipe may down-regulate JAK2/STAT3 to promote autophagy and inhibit the transformation of MRC-5 into myofibroblasts. In order to elucidate the anti-pulmonary fibrosis target and mechanism of Fuzheng Tongluo Recipe.

肺纤维化治疗是呼吸系统领域研究的难点和热点。扶正通络方是中医临床治疗肺纤维化的有效经验方，其机制有待深入研究。新近的研究表明肌成纤维细胞自噬不足是肺纤维化发病机制之一，而JAK2/STAT3是调节自噬并参与肺纤维化发生的通路之一。课题组前期研究发现扶正通络方可通过促进自噬从而改善模型大鼠肺纤维化；网络药理学筛选出扶正通络方与肺纤维化相关的“JAK2/STAT3通路”和JAK2、STAT3等目标基因。据此，提出假说：扶正通络方通过抑制JAK2/STAT3通路来促进自噬，并抑制人胚肺成纤维细胞MRC-5向肌成纤维细胞转化，从而实现治疗肺纤维化。研究内容包括体内动物实验和体外细胞实验两方面：①扶正通络方可能通过抑制JAK2/STAT3促进自噬从而改善模型大鼠肺纤维化；②扶正通络方可能下调JAK2/STAT3促进自噬并抑制MRC-5向肌成纤维细胞转化。以期阐明扶正通络方抗肺纤维化的作用靶点及机制。

中药扶正通络（FZTL）复方是临床治疗特发性肺纤维化的有效经验方，此前我们报道了FZTL可改善特发性肺纤维化患者的临床症状，但其机制尚未研究。本研究围绕FZTL复方对肺纤维化的影响及其机制展开。. 本研究采用博莱霉素诱导的肺纤维化大鼠模型，观察FZTL治疗肺纤维化的作用，包括H&E及Masson染色、碱性水解法检测HYP等，ELISA检测血清细胞因子，实时q-PCR检测胶原降解基因及纤维化相关蛋白水平。建立TGF-β1诱导的肺成纤维细胞活化模型，探讨FZTL的作用机制，包括肺成纤维细胞活化试验、Western blot及实时q-PCR检测肺纤维化相关蛋白纤维连接蛋白等，Western blot检测LC3II和Beclin-1，透视电镜观察自噬小体，GFP-LC3病毒转染建立自噬流报告系统，转录组测序证实FZTL调控JAK/STAT信号，JAK/STAT信号激活剂IL-6、JAK2抑制剂AZD1480及自噬抑制剂3-MA处理下，观察FZTL对JAK2/STAT3的影响以及对肺成纤维细胞的抗纤维化作用。. 结果表明，FZTL减轻了大鼠肺纤维化损伤。FZTL抑制大鼠的炎症反应和纤维化形成。此外，FZTL在体外促进了自噬并抑制了肺成纤维细胞的活化。转录组学分析表明FZTL调节JAK/STAT信号传导。JAK/STAT信号激活剂IL-6阻断了FZTL的抗成纤维细胞激活作用。在JAK2抑制剂（AZD1480）及自噬抑制剂（3-MA）处理的细胞中，FZTL不能进一步抑制肺成纤维细胞的活化。. 得出结论，FZTL可抑制肺纤维化损伤和肺成纤维细胞活化。FZTL通过促进自噬及调控JAK2/STAT3信号通路从而治疗肺纤维化。FZTL可能是肺纤维化的潜在补充疗法。. 我们认为中药复方扶正通络方是肺纤维化中一种潜在的补充疗法，扶正通络方作为中药治疗肺纤维化的有效经验方，值得在临床中进一步推广。