基于Pink1/Parkin通路探讨参苓白术散保护COPD膈肌功能的作用及其机制

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) diaphragm fatigue,which has high morbidity and mortality,is widespread concern in the medical community.However the pathogenesis is still unknown, There is still no effective treatments now, furthermore,research about the protective effect of Chinese medicine for COPD diaphragm function,especially Chinese herbal compound formula, is very rare.Oxidative stress can damage mitochondrion, leading to skeletal muscle dysfunction.Mitochondrial autophagy plays an important role in the maintenance of mitochondrial function. The study showed that Chinese herbal compound formula,which based on invigorating spleen, can alleviate the progressive descent of respiratory muscle and lung function of COPD patients, improve the life quality and nutritional status, and increase 6 minutes walking distance.Spleen deficiency and dampness is the basic pathogenesis of diaphragmatic fatigue. The research choose Shenling Baizhu powder as the research object, by the methods of animal modeling and cell modeling, around the oxidative stress, to verify the effect of Pink1/Parkin on diaphragmatic energy metabolism from the overall and cell level respectively, to further observe the protective effect and mechanisms of of Shenling Baizhu powder on COPD diaphragm function. The study is of great significance to find a new target for the treatment of COPD diaphragm fatigue, and provide scientific basis for developing a new medicine of traditional Chinese medicine, which has the protective effect on diaphragm.

慢性阻塞性肺疾病膈肌疲劳具有较高的发病率和致死率，是医疗界广泛关注的热点与难点，其发病机制仍未完全明确，目前尚无具体有效的治疗方法，而且有关中药特别是中药复方保护膈肌功能的研究少见。氧化应激可损伤线粒体，导致骨骼肌功能障碍，线粒体自噬在维持线粒体功能方面具有重要作用。研究表明，以健脾为中心的中药复方能缓解COPD患者呼吸肌肌力及肺功能进行性下降，提高生存质量和营养状况，并可增加6分钟步行距离。脾虚湿盛是膈肌疲劳的基本病机。本研究选择参苓白术散为研究对象，采用动物造模和细胞造模的方法，围绕氧化应激，分别从整体和细胞水平验证Pink1/Parkin 对膈肌能量代谢的调控作用，在此基础上探讨参苓白术散对COPD膈肌功能的保护作用及其机制，以期发现COPD膈肌疲劳治疗新靶点，为研究具有膈肌保护作用的中药新药提供科学依据。

慢性阻塞性肺疾病膈肌疲劳具有较高的发病率和致死率，是医疗界广泛关注的热点与难点，其发病机制仍未完全明确。氧化应激可损伤线粒体，而线粒体自噬在维持线粒体功能及能量代谢方面具有重要作用，线粒体自噬异常可导致能量代谢紊乱，进而引起骨骼肌功能障碍，所以慢性阻塞性肺疾病膈肌疲劳可能与线粒体自噬功能相关。本研究以COPD骨骼肌为研究对象，采用动物造模和细胞造模的方法，运用realtime-PCR、Western Blot等检测方法，围绕氧化应激，分别从体内体外实验探索Pink1/Parkin 通路对骨骼肌能量代谢的调控作用，并在此基础上探讨参苓白术散对COPD骨骼肌功能的保护作用及其机制，以期发现COPD膈肌疲劳治疗新靶点，为研究具有膈肌保护作用的中药新药提供科学依据。.本研究项目动物实验发现，烟熏法可导致COPD小鼠发生氧化应激反应，而参苓白术散可减轻COPD小鼠氧化应激水平，保护膈肌线粒体结构免于损伤，从而维持线粒体能量正常代谢，这种保护作用是通过激活AMPK-PGC-1α-Mf2实现的，它可以提高p-AMPK、PGC-1α、Mfn2的表达，促进线粒体生物合成，进而增加ATP的生成，在一定程度上改善COPD小鼠骨骼肌能量代谢重构，另一方面，动物实验还发现线粒体自噬信号通路Pink1/Parkin参与了COPD骨骼肌功能障碍，而参苓白术散可通过激活Pink1/Parkin通路，加强线粒体自噬水平从而保护骨骼肌能量代谢。细胞实验也表明CSE可诱导L6大鼠成肌细胞发生氧化应激，而参苓白术散可缓解成肌细胞的氧化应激水平，减少细胞内ROS水平；还可通过激活PINK1/Parkin通路介导线粒体自噬来上调L6大鼠成肌细胞内线粒体自噬活性，改善线粒体功能，维持线粒体能量代谢，从而保护COPD骨骼肌功能。.本研究对于揭示COPD骨骼肌功能障碍发生的机制具有重要意义，同时也为研发具有骨骼肌保护作用的中药新药，减轻疾病的经济和社会负担，具有重要意义。