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Dihydroartemisinin verbesserte Ovalbumin-induziertes Asthma bei Mäusen über die Regulation von MiR-183

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RWD Lebenswissenschaft

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Der Welt-Asthma-Tag ist eine jährliche Veranstaltung, die von der Globalen Initiative für Asthma organisiert wird, um das Bewusstsein für Asthma und die Versorgung auf der ganzen Welt zu verbessern. Der Welt-Asthma-Tag findet immer am ersten Dienstag im Mai statt.

Dieser 4. Mai markiert den 23. Welt-Asthma-Tag. Welt-Asthma-Tag. Während der besonderen Zeit der COVID-19-Pandemie schenkt RWD der Gesundheit der Atemwege Aufmerksamkeit und hofft, das öffentliche Verständnis für Atemwegserkrankungen durch den Austausch praktischer Informationen aus der Literatur zu verbessern.

RWD treibt die Asthmaforschung voran

Asthma wird klinisch nach der Häufigkeit der Symptome, dem forcierten Ausatmungsvolumen in einer Sekunde (FEV1) und der Spitzenausatmungsflussrate klassifiziert. Asthma kann auch als atopisch (extrinsisch) oder nicht-atopisch (intrinsisch) klassifiziert werden, basierend darauf, ob die Symptome durch Allergene ausgelöst werden (atopisch) oder nicht (nicht-atopisch).

Allergisches Asthma ist der häufigste Typ. Es handelt sich um eine chronische und nicht übertragbare Krankheit, die sowohl Kinder als auch Erwachsene betrifft. Es hat eine hohe Inzidenz von 4,3 % bei Erwachsenen, wobei weltweit etwa 334 Millionen Menschen an dieser Krankheit leiden. Asthma stellt eine enorme wirtschaftliche Belastung für die Patienten und die öffentliche Gesundheit dar. Glucocorticoid (GC) hat eine starke entzündungshemmende Wirkung und ist das wirksamste entzündungshemmende Medikament zur Behandlung von Asthma. Glucocorticoid wird häufig als Inhalationsmedikament eingesetzt, um die Sterblichkeit der Patienten zu reduzieren. Obwohl Glukokortikoid nachweislich eine wirksame entzündungshemmende und immunsuppressive Wirkung hat, schränken seine Medikamentenresistenz und andere unerwünschte Wirkungen den Langzeiteinsatz ein.

Eine gute Nachricht ist, dass die therapeutischen Wirkungen von Dihydroartemisinin (DHA) auf Asthma nach einigen Forschungen teilweise realisiert sind. Das US-Patent (2012/0015922) zeigt, dass Artemisinin-Derivate eine Schlüsselrolle bei der Behandlung von Asthma und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) spielen. Dihydroartemisinin (DHA), ein halbsynthetisches Derivat von Artemisinin, das aus dem Kraut Artemisia apiacea gewonnen wird, reduziert nachweislich die Entzündung von Mäusen mit experimenteller Autoimmun-Enzephalomyelitis, indem es die gegenseitige Regulierung des mTOR-Signalwegs auf Th-Zellen und Treg-Zellen schwächt. Eine andere Literatur zeigt, dass DHA die Atemwegsentzündung des OVA-induzierten allergischen Asthma-Mausmodells hemmte, indem es das Phosphorylierungsniveau der extrazellulären signalregulierten Kinase (ERK) und der p38 mitogen-aktivierten Proteinkinase verhinderte, und auch die Aktivität von NF-kB hemmte. Der genaue Mechanismus der entzündungshemmenden Wirkung von DHA in Mausmodellen ist jedoch noch unbekannt.

Forscher der Abteilung für Atemwegsmedizin des Kinderkrankenhauses der Soochow Universität veröffentlichten eine Arbeit mit dem Titel Dihydroartemisinin Ameliorated Ovalbumin-Induced Asthma in Mice via Regulation of MiR-183C in Medical Science Monitor. Sie fanden heraus, dass DHA die pathologische Reaktion von OVA-induziertem allergischem Asthma im Mausmodell abschwächen kann, und die oben genannte therapeutische Wirkung von DHA auf Asthma wird teilweise durch die Regulierung von miR-183C und IL-6/Stat3-Wegen erreicht.

DOI: 10.12659/MSM.915399

Durch den Aufbau eines BALB/C-Mausmodells von Asthma, das durch OVA sensibilisiert wurde, zeigt sich, dass das Gewicht der Mäuse in der Modellgruppe im Vergleich zu den Mäusen in der Kontrollgruppe signifikant abnahm, und die Mäuse mit Asthma erholten ihr Gewicht nach der DHA-Behandlung signifikant. Die OVA-Inhalation erhöhte auch signifikant das Verhältnis von Lungen- zu Körpergewicht der Mäuse, und der oben genannte Index nahm nach der DHA-Behandlung ebenfalls ab. Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass die mit DHA behandelten Mäuse eine höhere Überlebensrate hatten als die Mäuse in der Modellgruppe. Die Forscher untersuchten dann die Auswirkungen von DHA auf die Infiltration von Entzündungszellen bei Asthma und die Lungenfunktion. Die Ergebnisse zeigen, dass DHA die Anzahl der Neutrophilen, Lymphozyten, Monozyten, Eosinophilen und Basophilen sowie dieser Immunzellen im Vergleich zur Modellgruppe deutlich reduzierte. Gleichzeitig wurde im Vergleich zur Modellgruppe der Atemwegswiderstand (RI) der Mäuse, die mit DHA behandelt wurden, signifikant verringert und die dynamische Compliance (Cdyn) signifikant erhöht. Die oben genannten Laborergebnisse deuten darauf hin, dass die Verabreichung von DHA die Schwere des OVA-induzierten Asthmas lindern, die Entzündung reduzieren und die Lungenfunktion verbessern könnte.

DHA-Behandlung verbessert den systemischen Status von OVA-induziertem Asthma

Die Forscher untersuchten vorläufig die Wirkung von DHA auf die Asthma-Entzündung durch Lungengewebeschnitte und fanden heraus, dass: Mäuse mit OVA-induziertem Asthma eine große Anzahl von entzündlichen Zellinfiltrationen an mehreren Stellen hatten, mit erhöhter Schleimsekretion; während die DHA-Verabreichung die peribronchiale und perivaskuläre Entzündung reduzierte und die PAS-positiven Bereiche signifikant reduzierte. In der Literatur wurde berichtet, dass Th17-Zellen mit Asthma-Entzündungen assoziiert sind, und Th17-Zellen sind zusammen mit ihren sezernierten Zytokinen an zahlreichen biologischen Prozessen beteiligt und spielen eine wichtige Rolle bei der Immunantwort und lokalen Entzündungen. Daher untersuchte der Autor weiter die Wirkung von DHA auf die Expression von Entzündungszytokinen und ob Th17-Zellen daran beteiligt waren. Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass entzündliche Zytokine in der BALF von OVA-sensibilisierten asthmatischen Mäusen signifikant erhöht waren, aber der oben genannte Anstieg wurde nach der DHA-Behandlung rückgängig gemacht. Unter ihnen deutet die signifikant erhöhte Konzentration des Zytokins IL-17 darauf hin, dass Th17-Zellen eine besondere Rolle in diesem Prozess spielen. Nach der DHA-Behandlung nahm der Anteil der Th17-Zellen signifikant ab. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass DHA die durch Asthma verursachte Entzündung über die Verringerung der Th17-Zellreaktion reduzieren kann.

Die DHA-Behandlung kann die Lungenfunktion und die Entzündung verbessern, indem sie den Th17-Zytokinspiegel und den Th17-Zellanteil in der BALF reduziert

Es wurde berichtet, dass unterschiedliche Differenzierungsinduktionsbedingungen für den Unterschied in der Pathogenität von Th17-Zellen verantwortlich sein können. IL-6-Stimulation kann die pathologische Wirkung von Th17-Zellen fördern, und STAT3 ist ein wichtiger Transkriptionsfaktor, der die Produktion von Th17-Zytokinen fördert. Daher haben die Forscher die Auswirkungen von DHA auf die STAT3-Phosphorylierung und die IL-6-Proteinexpression sowie die Auswirkungen von DHA auf die Zytokinexpression auf Transkriptionsebene weiter untersucht und bewertet. Schließlich haben sie die Expression von Zytokinen in BALF mit ELISA nachgewiesen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass DHA die Reaktion von Th17-Zellen über den IL6/STAT3-Signalweg hemmen kann.

DHA hemmt den IL6/STAT3-Signalweg bei OVA-induziertem Asthma

Jüngste Studien haben gezeigt, dass die miR-183C- und Foxo1-Signalwege mit dem IL-6-Signalweg interagieren. Foxo1 ist der Hauptregulator der Th17-Zelldifferenzierung und -aktivierung. Es wurde berichtet, dass miR-183C alle Foxo-Transkriptionsfaktoren bei der Th17- und Treg-Zell-Differenzierung angreift. Es gab ein Muster der synergistischen Expression zwischen miR-183, miR-96 und miR-182. Die Autoren führten weitere Untersuchungen durch, und die Ergebnisse zeigten, dass das Transkript von miR-183-5p, miR-96-5p und miR-182-5p in OVA-induzierten asthmatischen Mäusen signifikant erhöht war, aber dieses Phänomen wurde nach DHA-Verabreichung umgekehrt. Darüber hinaus waren die Transkriptlevel von Rorc und ilr1 in OVA-sensibilisierten asthmatischen Mäusen erhöht, während die DHA-Behandlung diesen Anstieg ebenfalls hemmte, und die Expressionslevel des Transkriptionsfaktors Foxo1 waren sowohl auf der Transkriptions- als auch auf der Translationsebene signifikant reduziert, und die Expression dieses Transkriptionsfaktors war nach der DHA-Behandlung erhöht. Die Ergebnisse der Luziferase-Analyse zeigten, dass miR-183C die Transkription von Foxo1 hemmte, und DHA diese Funktion signifikant aufhob, aber miR-183C hatte keinen Effekt auf die mutierte Foxo13 '-UTR. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Foxo1 an der funktionellen Regulation von miR-183C auf Th17-vermittelte Immunantworten beteiligt ist.

DHA hemmt die Expression von miR-183C und Foxo1-Signalwegen

Zusammenfassend kann die Verabreichung von DHA die Entzündung abschwächen und die Lungenfunktion in OVA-induzierten Mäusen mit allergischem Asthma verbessern. Diese Umkehrfähigkeit von DHA könnte von der Regulation der miR-183C-Expression abhängen. Diese Fähigkeit kann anschließend die Transkription von Foxo1 beeinflussen. (R415 VentStar Kleintierventilator, hergestellt von RWD, unterstützte die obige Lungenfunktionsauswertung)