Lycorine làm giảm tổn thương phổi cấp tính do lipopolysaccharide gây ra thông qua con đường HMGB1/TLRs/NF-κB

3 Biotech - Tập 10 - Trang 1-10 - 2020
Xin Ge1,2, Xianglin Meng1, Dongsheng Fei1, Kai Kang1, Qiubo Wang3, Mingyan Zhao1
1Department of ICU, The First Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin, People’s Republic of China
2Department of ICU, Wuxi 9th Affiliated Hospital of Soochow University, Wuxi, People’s Republic of China
3Department of Clinical Laboratory, Wuxi 9th Affiliated Hospital of Soochow University, Wuxi, People’s Republic of China

Tóm tắt

Tổn thương phổi liên quan đến phản ứng viêm toàn thân là một vấn đề phổ biến ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng lycorine có tác dụng chống viêm. Tuy nhiên, việc lycorine có làm giảm tổn thương phổi hay không vẫn còn chưa rõ ràng. Để khám phá vấn đề này, chuột BALB/c và tế bào MLE-12 đã được điều trị bằng lipopolysaccharide (LPS) để thiết lập mô hình tổn thương phổi ở chuột và mô hình tế bào tương ứng. Axit glycyrrhizic, được biết đến như một chất ức chế ALI, cũng được sử dụng để nghiên cứu tác động của lycorine trên in vitro. Kết quả của chúng tôi cho thấy sau khi điều trị bằng LPS, điểm số tổn thương phổi, tỷ lệ trọng lượng ướt/khô của phổi, và mức sản xuất malondialdehyde (MDA) trong mô phổi cũng như mức độ biểu hiện của yếu tố hoại tử khối u-α, interleukin-1β, và interleukin-6 trong dịch rửa phế quản phổi đã tăng đáng kể, trong khi mức độ của chúng đã giảm bởi lycorine. Thêm vào đó, tiêm LPS đã kích hoạt con đường protein gốc di chuyển cao nhóm 1 (HMGB1)/thụ thể Toll-like (TLRs)/NF-κB. Tuy nhiên, điều trị bằng lycorine đã làm giảm hoạt động của con đường HMGB1/TLRs/NF-κB trong mô phổi. Các nghiên cứu in vitro cho thấy việc sử dụng lycorine đã làm giảm đáng kể mức độ cytokine gây viêm và MDA, và làm giảm hoạt động của con đường HMGB1/TLRs/NF-κB trong các tế bào bị điều trị LPS. Hơn nữa, các hiệu ứng ức chế của lycorine đối với phản ứng viêm và stress oxy hóa ở các tế bào phổi bị LPS điều trị giống như hiệu ứng của axit glycyrrhizic, và sự ức chế này được gia tăng bởi cả điều trị bằng lycorine và axit glycyrrhizic. Chúng tôi gợi ý rằng lycorine có thể làm giảm tổn thương phổi do LPS gây ra do viêm và stress oxy hóa bằng cách chặn con đường HMGB1/TLRs/NF-κB, điều này mở ra một góc nhìn mới cho liệu pháp ALI để điều trị lycorine như một phương pháp điều trị tiềm năng trong lâm sàng.

Từ khóa

#tổn thương phổi cấp tính #lycorine #lipopolysaccharide #HMGB1 #TLRs #NF-κB #phản ứng viêm #stress oxy hóa

Tài liệu tham khảo

Bi J, Cui R, Li Z, Liu C, Zhang J (2017) Astaxanthin alleviated acute lung injury by inhibiting oxidative/nitrative stress and the inflammatory response in mice. Biomed Pharmacother 95:974–982. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2017.09.012 Bouros D et al (2004) The clinical significance of serum and bronchoalveolar lavage inflammatory cytokines in patients at risk for Acute Respiratory Distress Syndrome. BMC Pulm Med 4:6. https://doi.org/10.1186/1471-2466-4-6 Butt Y, Kurdowska A, Allen TC (2016) Acute lung injury: a clinical and molecular review. Arch Pathol Lab Med 140:345–350. https://doi.org/10.5858/arpa.2015-0519-RA Citoglu GS, Acikara OB, Yilmaz BS, Ozbek H (2012) Evaluation of analgesic, anti-inflammatory and hepatoprotective effects of lycorine from Sternbergia fisheriana (Herbert) Rupr. Fitoterapia 83:81–87. https://doi.org/10.1016/j.fitote.2011.09.008 Crapo JD (2003) Oxidative stress as an initiator of cytokine release and cell damage. Eur Respir J Suppl 44:4s–6s. https://doi.org/10.1183/09031936.03.00000203a Deng G et al (2017) Lianqinjiedu decoction attenuates LPS-induced inflammation and acute lung injury in rats via TLR4/NF-kappaB pathway. Biomed Pharmacother 96:148–152. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2017.09.094 Di Candia L et al (2017) HMGB1 is upregulated in the airways in asthma and potentiates airway smooth muscle contraction via TLR4. J Allergy Clin Immunol 140:584 e588–587 e588. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2016.11.049 Dong Z, Yuan Y (2018) Accelerated inflammation and oxidative stress induced by LPS in acute lung injury: iotanhibition by ST1926. Int J Mol Med 41:3405–3421. https://doi.org/10.3892/ijmm.2018.3574 Fan E, Brodie D, Slutsky AS (2018) Acute respiratory distress syndrome: advances in diagnosis and treatment. JAMA 319:698–710. https://doi.org/10.1001/jama.2017.21907 Fan EKY, Fan J (2018) Regulation of alveolar macrophage death in acute lung inflammation. Respir Res 19:50. https://doi.org/10.1186/s12931-018-0756-5 Gao F, Chen R, Xi Y, Zhao Q, Gao H (2019) Long noncoding RNA MALAT1 regulates sepsis in patients with burns by modulating miR214 with TLR5. Mol Med Rep 19:3756–3766. https://doi.org/10.3892/mmr.2019.10028 Ghosh S, Hayden MS (2008) New regulators of NF-kappaB in inflammation. Nat Rev Immunol 8:837–848. https://doi.org/10.1038/nri2423 Giridharan S, Srinivasan M (2018) Mechanisms of NF-kappaB p65 and strategies for therapeutic manipulation. J Inflamm Res 11:407–419. https://doi.org/10.2147/JIR.S140188 Guo RF, Ward PA (2007) Role of oxidants in lung injury during sepsis. Antioxid Redox Signal 9:1991–2002. https://doi.org/10.1089/ars.2007.1785 Guo Y et al (2016) A conserved inhibitory mechanism of a lycorine derivative against enterovirus and hepatitis C virus. Antimicrob Agents Chemother 60:913–924. https://doi.org/10.1128/AAC.02274-15 Han X, Wu YC, Meng M, Sun QS, Gao SM, Sun H (2018) Linarin prevents LPSinduced acute lung injury by suppressing oxidative stress and inflammation via inhibition of TXNIP/NLRP3 and NFkappaB pathways. Int J Mol Med 42:1460–1472. https://doi.org/10.3892/ijmm.2018.3710 Herold S, Gabrielli NM, Vadasz I (2013) Novel concepts of acute lung injury and alveolar-capillary barrier dysfunction. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 305:L665–681. https://doi.org/10.1152/ajplung.00232.2013 Ito H et al (2019) Role of TLR5 in inflammation and tissue damage after intestinal ischemia-reperfusion injury. Biochem Biophys Res Commun 519:15–22. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2019.08.083 Jiang W et al (2016) The protective effect of Trillin LPS-induced acute lung injury by the regulations of inflammation and oxidative state. Chem Biol Interact 243:127–134. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2015.09.010 Kang J et al (2012) Lycorine inhibits lipopolysaccharide-induced iNOS and COX-2 up-regulation in RAW264.7 cells through suppressing P38 and STATs activation and increases the survival rate of mice after LPS challenge. Int immunopharmacol 12:249–256. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2011.11.018 Lei J, Wei Y, Song P, Li Y, Zhang T, Feng Q, Xu G (2018) Cordycepin inhibits LPS-induced acute lung injury by inhibiting inflammation and oxidative stress. Eur J Pharmacol 818:110–114. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2017.10.029 Meduri GU, Headley S, Kohler G, Stentz F, Tolley E, Umberger R, Leeper K (1995) Persistent elevation of inflammatory cytokines predicts a poor outcome in ARDS. Plasma IL-1 beta and IL-6 levels are consistent and efficient predictors of outcome over time. Chest 107:1062–1073. https://doi.org/10.1378/chest.107.4.1062 Meng L et al (2018) The protective effect of dexmedetomidine on LPS-induced acute lung injury through the HMGB1-mediated TLR4/NF-kappaB and PI3K/Akt/mTOR pathways. Mol Immunol 94:7–17. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2017.12.008 Nair JJ, van Staden J (2019) Antiplasmodial lycorane alkaloid principles of the plant family amaryllidaceae. Planta Med 85:637–647. https://doi.org/10.1055/a-0880-5414 Park HJ, Gholam-Zadeh M, Suh JH, Choi HS (2019) Lycorine attenuates autophagy in osteoclasts via an axis of mROS/TRPML1/TFEB to Reduce LPS-induced bone loss. Oxid Med Cell Longev 2019:8982147. https://doi.org/10.1155/2019/8982147 Park WY et al (2001) Cytokine balance in the lungs of patients with acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med 164:1896–1903. https://doi.org/10.1164/ajrccm.164.10.2104013 Qu L et al (2019a) High-mobility group box 1 (HMGB1) and autophagy in acute lung injury (ALI): a review. Med Sci Monit 25:1828–1837. https://doi.org/10.12659/MSM.912867 Qu L et al (2019b) Glycyrrhizic acid ameliorates LPS-induced acute lung injury by regulating autophagy through the PI3K/AKT/mTOR pathway. Am J Transl Res 11:2042–2055 Rahman I, Marwick J, Kirkham P (2004) Redox modulation of chromatin remodeling: impact on histone acetylation and deacetylation NF-kappaB and pro-inflammatory gene expression. Biochem Pharmacol 68:1255–1267. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2004.05.042 Roy M et al (2016) Lycorine downregulates HMGB1 to inhibit autophagy and enhances bortezomib activity in multiple myeloma. Theranostics 6:2209–2224. https://doi.org/10.7150/thno.15584 Toba H et al (2016) XB130 deficiency enhances lipopolysaccharide-induced septic response and acute lung injury. Oncotarget 7:25420–25431. https://doi.org/10.18632/oncotarget.8326 Wang G et al (2018) Lycorine suppresses endplate-chondrocyte degeneration and prevents intervertebral disc degeneration by inhibiting NF-kappaB signalling pathway. Cell Physiol Biochem 45:1252–1269. https://doi.org/10.1159/000487457 Winterbourn CC, Buss IH, Chan TP, Plank LD, Clark MA, Windsor JA (2000) Protein carbonyl measurements show evidence of early oxidative stress in critically ill patients. Crit Care Med 28:143–149. https://doi.org/10.1097/00003246-200001000-00024 Yan J, Shen S, He Y, Li Z (2019) TLR5 silencing reduced hyperammonaemia-induced liver injury by inhibiting oxidative stress and inflammation responses via inactivating NF-kappaB and MAPK signals. Chem Biol Interact 299:102–110. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2018.11.026 Yang R, Yuan BC, Ma YS, Zhou S, Liu Y (2017) The anti-inflammatory activity of licorice, a widely used Chinese herb. Pharm Biol 55:5–18. https://doi.org/10.1080/13880209.2016.1225775 Ying X, Huang A, Xing Y, Lan L, Yi Z, He P (2017) Lycorine inhibits breast cancer growth and metastasis via inducing apoptosis and blocking Src/FAK-involved pathway. Sci China Life Sci 60:417–428. https://doi.org/10.1007/s11427-016-0368-y Zhang ZM, Wang YC, Chen L, Li Z (2019) Protective effects of the suppressed NF-kappaB/TLR4 signaling pathway on oxidative stress of lung tissue in rat with acute lung injury. Kaohsiung J Med Sci 35:265–276. https://doi.org/10.1002/kjm2.12065 Zhao H, Zhao M, Wang Y, Li F, Zhang Z (2016) Glycyrrhizic acid prevents sepsis-induced acute lung injury and mortality in rats. J Histochem Cytochem 64:125–137. https://doi.org/10.1369/0022155415610168