PM2.5是大气污染的主要来源，已成为影响人类生存环境和身体健康的主要因素之一，近年来已成为研究的热点。越来越多的流行病学和毒理学资料表明，PM2.5与人类呼吸道疾病、肺癌和慢性心肺疾病的发病率密切相关。由于PM2.5粒径小，可随气流进入呼吸道深部，沉积在终末细支气管和肺泡，其中的超细颗粒物甚至可通过肺泡进入体循环，PM2.5一旦进入呼吸道内对人类健康的损伤仅靠机体自身难以修复。因此，具有“保护肺功能，修复PM2.5导致肺损伤”的药物研发将成为新的研究方向。 PM2.5致肺损伤后，肺表面活性物质相关蛋白A(pulmonary surfactant-associated protein A，SP-A)在肺组织中的表达下降，而SP-A是由肺泡Ⅱ型上皮细胞(alveolar type II cell，AT-II)合成和分泌，提示AT-II受损。课题组在桔梗总皂苷对PM2.5导致肺损伤修复的病理结果中发现，与模型组相比桔梗总皂苷能明显减轻PM2.5引起的肺纤维增生，降低肺间质炎性细胞浸润，减少肺上皮细胞脱落，保护肺泡结构完整和紧密排列。但桔梗总皂苷对AT-II的修复作用是通过何种方式实现，该方面研究尚未见报道。 目前，国内外学者多注重PM2.5对人类健康危害的研究，如对呼吸系统的炎性损伤、氧化损伤和致癌毒性等。而较少有人研究中药或天然药物预防、治疗其引起的疾病以及对肺损伤的修复机制。 桔梗作为中国传统的药食同源植物，应用历史悠久。总皂苷是桔梗的主要活性组分之一，其他尚含有多糖，黄酮、甾体、酚酸等类型的化合物。现代药理研究表明，桔梗具有抗炎镇痛、祛痰镇咳、抗肿瘤、免疫调节、抗RSV（呼吸道合细胞病毒）活性等药理作用，但还未有人研究和证实桔梗总皂苷（PGS）对PM2.5致肺损伤的修复作用。 AT-II是肺泡上皮的干细胞，是合成和分泌肺泡表面活性物质及其相关蛋白的主要细胞，同时还具有增殖分化、肺水运转、参与固有免疫等多种功能。AT-II损伤后，一方面可诱导上皮通透性增加，降低SP-A的合成和分泌，导致肺气肿以及肺泡结构的破坏，另一方面，可诱发细胞因子和生长因子不适当地产生，导致肺泡结构的重建。肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-6是机体内产生的重要促炎细胞因子，肺细胞在外源性物质刺激下，可以释放上述炎性因子，介导炎症反应。IL-10和IL-13作为抗炎细胞因子，分别抑制TNF-α、IL-6等促炎细胞因子的合成。在正常发育过程和形态发生的各种序贯事件中，上皮细胞经历了一个被称为上皮间质转化（epithelial to mesenchymal transition，EMT）的过程。其特征是失去上皮属性，获得间质特征，是器官发育、损伤修复、组织器官纤维化、肿瘤发生及转移的重要步骤。这个过程解释了发育过程中的分化差异，而且它与间质上皮转化（mesenchymal to epithelial transition，MET）过程互为补充。转化生长因子-β（transforming growth factorβ，TGF-β）是一种由多种细胞分泌的具有多重生物学效应的多肽类细胞因子，其在细胞的增殖、分化过程中起到重要的调节作用；它还参与血管生成、损伤修复纤维化和肿瘤的发生等重要生物学过程。研究发现，TGF-β在AT-II发生EMT过程中起着非常重要的调节作用。 本项目研究结果表明，PGS通过调节促炎和抗炎细胞因子之间的平衡，减轻PM2.5引起的大鼠肺部炎性损伤。同时，PGS够降低各给药组大鼠肺组织中TGF-β的表达，阻止AT-II发生EMT，从而抑制肺纤维化进程，并促进AT-II合成和分泌SP-A，提高肺组织中SP-A的表达，对受损的AT-II及毛细血管具有一定的修复作用。 本项目PGS对PM2.5导致肺损伤修复的机制研究尚处于初级阶段，初步探讨了其作用机制。在后续研究中将进一步对其机制进行深入研究，同时将基础研究服务于实际应用，开发以桔梗总皂苷为主的，具有预防PM2.5，保护和修复肺组织的新产品。

黑龙江省中医药科学院

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