基于Keap1-Nrf2-ARE通路的健脾补肾益肺方治疗COPD左心室舒张功能障碍的机制研究

Left ventricular diastolic dysfunction is an important cause of death in COPD, with a high mortality. However, the current major therapeutic drugs can not be widely used because of bronchospasm. COPD oxidative stress injury is one of the key mechanism of left ventricular diastolic dysfunction. Previous clinical studies have found that Jianpi Bushen Yifei formula has a significant effect on the improvement of left ventricular function in patients with COPD and the main composition of the formula has antioxidant pharmacological effects. The present study by in vivo and in vitro experiments aim to clarify the mechanism that Jianpi Bushen Yifei formula active the Keap1-Nrf2-ARE pathway in myocardial tissue to inhibit oxidative stress to treat left ventricular diastolic dysfunction. This study is intended to lay the foundation for the target of the traditional Chinese medicine treatment of left ventricular diastolic dysfunction in COPD, and provide new ideas for the traditional Chinese medicine treatment of COPD left ventricular diastolic dysfunction.

左心室舒张功能障碍是COPD的重要致死原因，病死率高。但目前的主要治疗药物因支气管痉挛的副作用而不能被广泛使用。COPD氧化应激损伤是并发左心室舒张功能障碍的关键机制之一。申请者的前期临床研究发现健脾补肾益肺方对COPD患者的左心功能有明显改善作用，且该方主要组成药物具有抗氧化的药理作用。故本项目以COPD大鼠为研究对象，拟通过在体与离体实验，阐明健脾补肾益肺方通过激活心肌组织Keap1-Nrf2-ARE通路，从而抑制氧化应激治疗COPD左心室舒张功能障碍的机制。本项目拟为中药治疗COPD左心室舒张功能障碍的作用靶点奠定基础，同时为COPD左心室舒张功能障碍的中药治疗提供新思路。

2018年“中国成人肺部健康研究”调查结果显示，我国20 岁及以上成人慢性阻塞性肺疾病患病率为 8.6%，40 岁以上人群患病率高达 13.7%，估算我国慢阻肺患者数近 1亿。故慢阻肺的防治是我国重要的公共卫生问题。该项目建立慢性阻塞性肺疾病小鼠模型，采用FEV0.15/FVC%、FEF50%、FEF75%以及肺部病理变化评价慢性阻塞性肺疾病模型。通过测定慢性阻塞性肺疾病小鼠肺泡灌洗液、血清中ROS、MDA以及抗氧化剂SOD、HO-1、NQO1等证实慢性阻塞性小鼠存在氧化应激损伤以及氧化抗氧化失衡。通过测定中药治疗组小鼠肺泡灌洗液中ROS、MDA以及抗氧化剂SOD、HO-1、NQO1证实健脾补肾益肺方抗氧化作用的药效。通过测定中药治疗组小鼠Nrf2探索健脾补肾益肺方改善慢性阻塞性肺疾病小鼠肺功能的机理研究。评价了健脾补肾益肺方治疗慢性阻塞性肺疾病小鼠左心室功能障碍的疗效，进一步探讨了机理。与正常组相比，模型组ROS、MDA均显著增高(P<0.01)，证实慢性阻塞性肺疾病小鼠存在氧化应激。模型组小鼠ROS、MDA比正常组均显著增高，而模型组小鼠SOD比正常组显著减少，证实模型组小鼠存在氧化抗氧化失衡。与模型组相比，中药高剂量组ROS、MDA以及中药低剂量组ROS显著减少(P<0.01)，中药低剂量组MDA无显著差异(P>0.05)，以上数据表明该方可减轻慢性阻塞性肺疾病小鼠的氧化应激程度。与模型组相比，中药高剂量组及低剂量组SOD均显著增多，(P<0.01及P<0.05)，与模型组相比，中药高剂量组HO-1、NQO1显著增多(P<0.01)，说明该方具有增强慢性阻塞性肺疾病小鼠抗氧化的作用。与模型组相比，中药高剂量组Nrf2显著增多(P<0.01)，健脾补肾益肺方可能通过激活慢性阻塞性肺疾病小鼠Keap1-Nrf2-ARE通路，上调Nrf2的表达而增加该通路下游抗氧化剂的产生，从而减轻氧化应激程度。