Resumen del estudio (inglés)
OBJECTIVE: To explore the mechanism by which N-acetylcysteine (NAC) regulates the mammalian target of rapamycin/hypoxia-inducible factor-1α (mTOR/HIF-1α) pathway to intervene in oxidative stress in rats with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). METHODS: Thirty-six SD rats were divided into the normal group, COPD model group and NAC treatment group by random number table method, with 12 rats in each group. The COPD rat model was established by cigarette smoke exposure combined with Klebsiella pneumoniae infection for 8 weeks. After the model was prepared, NAC was administered by oral gavage at a dose of 54 mg/kg once daily for 8 weeks. The normal group and the COPD model group were given the same amount of pure water by gavage. The effect of NAC on the pathological changes of lung tissue was observed by hematoxylin-eosin (HE) staining. The content of malondialdehyde (MDA) in serum and lung tissue was detected by the thiobarbituric acid method (TBA), the activity of total superoxide dismutase (T-SOD) in serum and lung tissue was detected by the hydroxylamine method, and the levels of lipid peroxide (LPO) and total antioxidant capacity (T-AOC) in serum and lung tissue were detected by colorimetry. Transcriptomic sequencing was used to analyze differentially expressed genes and predict the potential mechanism by which NAC inhibits oxidative stress in COPD. Molecular docking was used to observe the binding degree of NAC with the key proteins of the mTOR/HIF-1α pathway. Western blotting was used to detect the expression of proteins related to the mTOR/HIF-1α pathway in the lung tissue. RESULTS: Compared with the normal group, the mean alveolar number (MAN) in lung tissue decreased, the mean linear intercept (MLI) increased, the levels of MDA and LPO in serum and lung tissue increased, the level of T-SOD in serum decreased, and the T-AOC in lung tissue decreased in the COPD model group. Compared with the COPD model group, NAC could improve lung tissue damage in COPD rats, and reduce the levels of MDA and LPO in serum and lung tissue [serum MDA (nmol/mg): 4.10±2.27 vs. 8.06±1.92, serum LPO (μmol/L): 1.88±0.59 vs. 2.88±0.82, lung tissue MDA (nmol/mg): 2.58±1.11 vs. 4.03±1.05, lung tissue LPO (μmol/L): 5.98±1.30 vs. 9.74±3.58, all P<0.05], increased T-SOD activity in serum (U/mg: 10.80±0.53 vs. 9.66±0.46, P<0.05). The results of transcriptomic analysis showed that the inhibition of antioxidant stress in COPD by NAC was related to the regulation of the HIF-1α pathway. The results of molecular docking showed that NAC had potential binding activity with mTOR, p70 ribosomal protein S6 kinase (p70S6K), and HIF-1α. The Western blotting data showed that NAC treatment could reduce the phosphorylation levels of mTOR at Ser2448 and p70S6K at Ser371 in the lung tissue of COPD model rats [p-mTOR/mTOR (relative expression level): 1.46±0.31 vs. 2.62±0.30, p-p70S6K/p70S6K (relative expression level): 2.15±0.25 vs. 3.80±0.73, both P<0.05], decreased the expression of HIF-1α [HIF-1α/GAPDH (relative expression level): 0.82±0.22 vs. 1.37±0.25, P<0.05]. CONCLUSIONS: NAC can alleviate oxidative stress in COPD rats by inhibiting the mTOR/HIF-1α pathway. DOI: 10.3760/cma.j.cn121430-20260107-00016
Traducción al español (IA · NME)
OBJETIVO: Explorar el mecanismo por el cual la N-acetilcisteína (NAC) regula la vía del objetivo mamífero de la rapamicina/factor inducible por hipoxia-1α (mTOR/HIF-1α) para intervenir en el estrés oxidativo en ratas con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).
MÉTODOS: Treinta y seis ratas SD se dividieron en el grupo normal, grupo modelo de EPOC y grupo de tratamiento con NAC mediante el método de tabla de números aleatorios, con 12 ratas en cada grupo. El modelo de rata con EPOC se estableció mediante exposición al humo de cigarrillo combinada con infección por Klebsiella pneumoniae durante 8 semanas. Después de preparar el modelo, se administró NAC por vía oral a una dosis de 54 mg/kg una vez al día durante 8 semanas. El grupo normal y el grupo modelo de EPOC recibieron la misma cantidad de agua pura por vía oral. Se observó el efecto de la NAC sobre los cambios patológicos del tejido pulmonar mediante tinción de hematoxilina-eosina (HE). El contenido de malondialdehído (MDA) en suero y tejido pulmonar se detectó mediante el método del ácido tiobarbitúrico (TBA), la actividad de la superóxido dismutasa total (T-SOD) en suero y tejido pulmonar se detectó mediante el método de la hidroxilamina, y los niveles de peróxido lipídico (LPO) y capacidad antioxidante total (T-AOC) en suero y tejido pulmonar se detectaron por colorimetría. La secuenciación transcriptómica se utilizó para analizar genes diferencialmente expresados y predecir el mecanismo potencial por el cual la NAC inhibe el estrés oxidativo en la EPOC. Se utilizó acoplamiento molecular para observar el grado de unión de la NAC con las proteínas clave de la vía mTOR/HIF-1α. Se utilizó Western blotting para detectar la expresión de proteínas relacionadas con la vía mTOR/HIF-1α en el tejido pulmonar.
RESULTADOS: En comparación con el grupo normal, el número medio de alvéolos (MAN) en el tejido pulmonar disminuyó, el intercepto lineal medio (MLI) aumentó, los niveles de MDA y LPO en suero y tejido pulmonar aumentaron, el nivel de T-SOD en suero disminuyó y el T-AOC en el tejido pulmonar disminuyó en el grupo modelo de EPOC. En comparación con el grupo modelo de EPOC, la NAC pudo mejorar el daño del tejido pulmonar en ratas con EPOC y reducir los niveles de MDA y LPO en suero y tejido pulmonar [MDA en suero (nmol/mg): 4.10±2.27 vs. 8.06±1.92, LPO en suero (μmol/L): 1.88±0.59 vs. 2.88±0.82, MDA en tejido pulmonar (nmol/mg): 2.58±1.11 vs. 4.03±1.05, LPO en tejido pulmonar (μmol/L): 5.98±1.30 vs. 9.74±3.58, todos P<0.05], aumentó la actividad de T-SOD en suero (U/mg: 10.80±0.53 vs. 9.66±0.46, P<0.05). Los resultados del análisis transcriptómico mostraron que la inhibición del estrés antioxidante en la EPOC por la NAC estaba relacionada con la regulación de la vía HIF-1α. Los resultados del acoplamiento molecular mostraron que la NAC tenía actividad de unión potencial con mTOR, la proteína ribosomal S6 quinasa p70 (p70S6K) y HIF-1α. Los datos de Western blotting mostraron que el tratamiento con NAC podría reducir los niveles de fosforilación de mTOR en Ser2448 y p70S6K en Ser371 en el tejido pulmonar de ratas modelo de EPOC [p-mTOR/mTOR (nivel de expresión relativa): 1.46±0.31 vs. 2.62±0.30, p-p70S6K/p70S6K (nivel de expresión relativa): 2.15±0.25 vs. 3.80±0.73, ambos P<0.05], disminuyó la expresión de HIF-1α [HIF-1α/GAPDH (nivel de expresión relativa): 0.82±0.22 vs. 1.37±0.25, P<0.05].
CONCLUSIONES: La NAC puede aliviar el estrés oxidativo en ratas con EPOC al inhibir la vía mTOR/HIF-1α. DOI: 10.3760/cma.j.cn121430-20260107-00016
Traducción automática para apoyo de lectura. Para uso clínico recomendamos consultar el texto original publicado.
Detalles bibliográficos
- Autores: Yang B, Song Y, Wang X, Zhang L, Qin Y
- Publicado en: Zhonghua wei zhong bing ji jiu yi xue
- PMID: 42693967
- DOI: 10.3760/cma.j.cn121430-20260107-00016
