Tfe vk: Акция от канала TFE!

A Комбинация аэрозольного PPAR-γ агониста пиоглитазона Поверхностно-активное вещество, имитирующее пептид белка B, предотвращает вызванное гипероксией неонатальное повреждение легких у крыс — FullText — Neonatology 2018, Vol.113, №4

Аннотация

Справочная информация: Несмотря на улучшение перинатального ухода, количество случаев бронхолегочной дисплазии (БЛД) у крайне недоношенных детей не уменьшилось. Послеродовая терапия сурфактантами обеспечивает облегчение симптомов респираторного дистресс-синдрома, но не приводит к снижению БЛД. Поэтому поиск эффективных вмешательств для предотвращения ПРЛ продолжается. Цели: Поскольку было продемонстрировано, что агонисты PPAR-γ способствуют созреванию легких новорожденных и заживлению повреждений, мы предположили, что композиция агониста PPAR-γ, пиоглитазона (PGZ) и синтетического легочного сурфактанта (сурфактантный белок B пептид) mimic, B-YL) в сочетании будет стимулировать созревание легких и блокировать вызванное гипероксией повреждение легких у новорожденных более эффективно, чем любой из этих методов по отдельности. Методы: Однодневным крысятам Sprague-Dawley вводили PGZ + B-YL посредством распыления каждые 24 часа в течение до 72 часов. Детенышей подвергали воздействию 21 или 95% O ₂ , а затем умерщвляли. Их легкие были исследованы на маркеры созревания легких (уровни PPAR-γ, SP-C и холинфосфатцитидилилтрансферазы [CCT-α] и [ ³ H] поглощение триолеина) и восстановления повреждений (количество клеток в бронхоальвеолярном лаваже и содержание белка. и уровни LEF-1, фибронектина, ALK5 и β-катенина) методом вестерн-блоттинга. Результаты: Маркеры созревания альвеолярного эпителия / мезенхимы (PPAR-γ, SP-C, CCT-α и поглощение триолеина) значительно увеличились в группе PGZ + B-YL, больше, чем при использовании одного препарата в отдельности. Точно так же маркеры повреждения легких, вызванного гипероксией, эффективно блокировались обработкой PGZ + B-YL. Выводы: Распыленный агонист PPAR-γ PGZ с синтетическим сурфактантом легких ускоряет созревание легких и предотвращает повреждение легких, вызванное гипероксией у новорожденных, в большей степени, чем любой метод по отдельности, с потенциалом более эффективной профилактики БЛД.

© 2018 S. Karger AG, Базель

Введение

Несмотря на улучшение перинатального ухода, бронхолегочная дисплазия (БЛД) у крайне недоношенных детей не уменьшилась [1, 2]. Послеродовое применение сурфактанта обеспечивает облегчение симптомов респираторного дистресс-синдрома (РДС), но не приводит к снижению БЛД. Это неудивительно, поскольку введение одного только поверхностно-активного вещества не решает фундаментальную проблему RDS, т.е.э., незрелость легких [3, 4]. Напротив, агонисты PPAR-γ воспроизводят естественные клеточные и молекулярные пути, которые определяют нормальную структуру, функцию и гомеостаз легких. В нескольких экспериментальных моделях in vitro и in vivo повреждения легких новорожденных агонисты PPAR-γ, вводимые парентерально [5] или местно [6], усиливают созревание легких и предотвращают повреждение легких новорожденных [5-7]. Мы пришли к выводу, что сочетание легочного сурфактанта с агонистом PPAR-γ будет означать, что они дополняют преимущества друг друга, и что общий эффект на уменьшение повреждения легких будет больше, чем при любом вмешательстве по отдельности.Таким образом, мы предположили, что комбинированный препарат агониста PPAR-γ и сурфактанта эффективно блокирует неонатальное повреждение легких и что этот эффект больше, чем при использовании любого из этих методов отдельно.

Мы использовали новый и инновационный имитатор пептида поверхностно-активного протеина B (SP-B), B-YL, разработанный для аэрозольной доставки, особенно в гипероксической среде. Используя N-концевую (остатки 1–25) и C-концевую (остатки 63–78) α-спиральные последовательности нативного SP-B, соединенные короткой петлей β-листа [8], мы заменили остатки цистеина и метионина с тирозином и лейцином, соответственно, для минимизации инактивации окислительным стрессом.Основываясь на шаблоне гомологии линейной аминокислотной последовательности (Nh3-FPIPLPYYWLYRALIKRIQALIPKGGRLLPQLVYRLVLRYS-COOH), трехмерная структура SP-B пептида, имитирующего B-YL, показана на рисунке 1. Что касается выбора агониста PPAR-γ, ввиду к доказанной превосходной безопасности и эффективности распыленного пиоглитазона (PGZ) в блокировании вызванного гипероксией неонатального повреждения легких [5], его сочетали с сурфактантом B-YL. Используя модель новорожденных крыс, мы планировали ввести высокоэффективный, стабильный и устойчивый к окислению синтетический сурфактант легких, B-YL, и одновременно усилить созревание легких с помощью PGZ, чтобы предотвратить повреждение легких новорожденных, вызванное гипероксией.

Рис. 1.

Предсказанная молекулярная модель B-YL, полученная из первичной аминокислотной последовательности с использованием программы шаблонов гомологии I-TASSER [26]. Вторичная структура пептида SP-B, имитирующего B-YL, представляет собой спиральную шпильку со спиральными элементами (зеленые ленты), соединенные доменом изгиба (зеленая трубка). Спиральная структура шпильки стабилизируется взаимодействием боковых цепей тирозина (показаны красным) в N- и C-концевых доменах (которые имитируют дисульфидные взаимодействия) и белковой складки сапозина нативной последовательности SP-B.

Материалы и методы

Синтетическое поверхностно-активное вещество

Пептид B-YL был синтезирован на синтезаторе множественных пептидов Symphony (Protein Technologies, Tucson, AZ, USA) с использованием протокола FastMoc ^TM на H-Ser (OtBu) -HMPB Смола НоваПЭГ, как описано ранее [8, 9]. Очищенный пептид B-YL сушили вымораживанием и его массу подтверждали масс-спектрометрией MALDI-TOF. Сурфактант B-YL был составлен таким образом, чтобы он содержал 35 мг / мл 5: 3: 2 DPPC: POPC: POPG в сочетании с 3,0% (по массе) B-YL.Компоненты синтетических поверхностно-активных веществ объединяли в органическом растворителе (например, хлороформе для липидов и TFE для пептида), сушили в атмосфере азота, подвергали воздействию домашнего вакуума для удаления остаточного растворителя, ресуспендировали ручным встряхиванием в 0,15 М NaCl, доведенном до pH 7,0, нагревали до 65 ° C с перерывами в течение 30 минут и охлаждают более чем на 12 часов перед использованием. PGZ примешивали к поверхностно-активному веществу в виде суспензии этанола (4 мг / мл чистого этанола) с последующим удалением этанола упариванием. Способность препаратов поверхностно-активных веществ снижать поверхностное натяжение оценивали при динамическом сжатии при 37 ° C с помощью сурфактометрии с захватом пузырьков [8].Мы регулярно анализировали образцы поверхностно-активного вещества объемом 1 мкл (35 мг фосфолипидов / мл) примерно в 1,5 мл буфера Гёрке с 10% сахарозой (примерно 25 мкг поверхностно-активного вещества / мл) в сурфактометре с пленочным пузырьком и проводили все измерения в четырех повторностях. В качестве отрицательного контроля использовали только липиды, а в качестве положительного контроля — клинический сурфактант Infasurf®.

Протокол и план исследования на животных

Все исследования были одобрены Наблюдательным советом учреждения и проводились в соответствии с Руководством NIH по уходу и использованию лабораторных животных.Вкратце, в соответствии с нашим ранее описанным протоколом, однодневные детеныши грудного вскармливания (ad libitum) подвергались либо нормоксии (21% O ₂ ), либо гипероксии (95% O ₂ ) в течение 72 часов [6, 7 ]. Животным, подвергшимся гипероксии, вводили разбавитель, B-YL (100 мг / кг массы тела [BW]), PGZ (1 мг / кг) или PGZ (1 мг / кг) + B-YL (100 мг / кг) в объем 1 мл через распыление в течение 30 минут каждые 24 часа на срок до 72 часов. Аэрозолизация B-YL и PGZ была достигнута с помощью распылителя с вибрирующей сеткой (распылитель Aeroneb Pro®, Aerogen Inc., Маунтин-Вью, Калифорния, США) [9, 10], который распыляет жидкие составы, не влияя на состав и концентрацию соединения. Этот распылитель небольшого объема (максимум 10 мл) со средним диаметром доставляет низкоскоростной аэрозоль с размером частиц <3,0 мкм и скоростью потока> 0,1 мл / мин, одобрен FDA для использования людьми и не требует источник газа [11]. Контрольным детенышам (группа нормоксии) вводили разбавитель аналогичным образом путем распыления.

Всех детенышей умерщвляли через 72 часа, а легкие либо мгновенно замораживали для Вестерн-блоттинга маркеров гомеостаза легких (уровни SP-C и холинфосфатцитидилилтрансферазы [CCT] -α) и восстановления повреждений (LEF-1 и уровни фибронектина) или культивировали в качестве эксплантатов для определения скорости поглощения [ ³ H] триолеина, функционального маркера синтеза поверхностно-активного фосфолипида.Отдельную группу животных использовали для сбора жидкости бронхоальвеолярного лаважа (ЖБАЛ). Полученный BALF центрифугировали при 400 g в течение 10 мин. Осадки анализировали на общее количество клеток, а супернатанты быстро замораживали в жидком азоте для последующего анализа воспалительных маркеров, таких как интерлейкин (IL) -6 и интерферон (IFN) -γ (наборы для ELISA от R&D Systems).

Вестерн-блот-анализ

Следуя ранее описанным методам [6, 7, 12], Вестерн-блот-анализ был проведен на ткани легких для определения уровней белков маркеров альвеолярного эпителия (SP-C и CCT-α) и мезенхимальных альвеол PPAR-γ) дифференцировка и восстановление повреждений (LEF-1 и фибронектин).Используемые первичные антитела включали: PPAR-γ (1: 500), SP-C (1: 250), CCT-α (1: 200), LEF-1 (1: 200), фибронектин (1: 250), Bax ( 1: 500), Bcl-2 (1: 200) (все от Santa Cruz Biotechnology, Даллас, Техас, США) и GAPDH (1: 10 000; Миллипор, Биллерика, Массачусетс, США).

Иммунофлуоресценция

Иммунофлуоресцентное окрашивание тканей на ALK5 (1: 100) и β-катенин (1: 100) проводили по ранее описанным методикам [7].

qRT-PCR в реальном времени для анализа цитокинов легких

Экстракцию тканевой РНК и q-RT-PCR проводили согласно ранее описанным методам [5].Использованные праймеры ОТ-ПЦР включали IL-6: F 5′-CTTCCTACCCCAACTTCCAA-3 ‘и R 5′-ACCACAGTGAGGAATGTCCA-3′ (191 п.н.) и IFN-γ: F 5’-CCAAGTTCGAGGTGAACAAC-3 ‘; R 5’-ACTCCTTTTCCGCTTCCT-3 ‘(110 п.н.). Нормализационным контролем была 18S рибосомная РНК. Относительное кратное изменение для каждого гена рассчитывали с использованием метода ΔΔCT.

Включение холина в анализе насыщенного фосфатидилхолина

[ ³ H] холина (NEN Dupont, Бостон, Массачусетс, США) в насыщенный фосфатидилхолин, который является основным поверхностно-активным липидным субстратом сурфактанта. следуя нашему ранее описанному протоколу [12].

Анализ поглощения триглицеридов

[ ³ H] триолеина (PerkinElmer, Бостон, Массачусетс, США), ключевой маркер функции альвеолярных липофибробластов (LIF), было использовано для количественного определения поглощения триглицеридов легкими плода крысы с использованием наших ранее описан протокол [12].

Статистический анализ

Тест Стьюдента t и ANOVA , в сочетании с апостериорным тестом Тьюки, при необходимости, использовали для обнаружения групповых различий. Количество образцов для каждого анализа составляло 4–6 из 3 отдельных серий экспериментов.Результаты выражены в виде средних значений ± стандартная ошибка среднего.

Результаты

Сначала мы определили, влияет ли сочетание PGZ с поверхностно-активным веществом B-YL на биоактивность B-YL, путем измерения его поверхностной активности с помощью сурфактометрии с пленочным пузырьком [8, 10, 13] в присутствии и в отсутствие PGZ (B-YL [ 100 мг / кг] и PGZ [1 мг / кг]). Затем мы сравнили это с клиническим сурфактантом (Infasurf) в качестве положительного контроля и только с липидами (DPPC: POPC: POPG 5: 3: 2 вес: вес: вес) в качестве отрицательного контроля. Клинический сурфактант содержит как SP-B, так и SP-C, в отличие от B-YL, который содержит только высокоактивный имитатор пептида SP-B.Минимальные значения поверхностного натяжения B-YL ± PGZ были аналогичны таковым у Infasurf (рис. 2).

Рис. 2.

Сравнение B-YL, PGZ + B-YL, только липидов и Infasurf по активности снижения поверхностного натяжения. Поверхностную активность B-YL (100 мг / кг) измеряли с помощью сурфактометрии с пленочным пузырем в присутствии и в отсутствие PGZ (1 мг / кг), а затем сравнивали с клиническим сурфактантом (Infasurf) в качестве положительного контроля и с липидами. только (DPPC: POPC: POPG 5: 3: 2 вес: вес: вес) в качестве отрицательного контроля.Минимальные значения поверхностного натяжения обозначены черными символами, а максимальные значения — белыми. Infasurf, квадраты; B-YL, треугольники; B-YL + PGZ, бриллианты; липиды, круги. Минимальные значения поверхностного натяжения B-YL ± PGZ были аналогичны таковым для Infasurf (среднее ± SEM n = 4–5).

Исходя из амфолитических свойств, ожидается, что добавление B-YL к агонисту простагландина не повлияет на активность агониста PGZ PPAR-γ [14]. Таким образом, мы затем подтвердили, что добавление B-YL к PGZ не влияло на его агонистическую активность PPAR-γ и, следовательно, на его эффект созревания легких.Эмбриональные эксплантаты легких эмбрионов крысы на 19-й день культивировали в течение 24 часов с одним или без B-YL (100 мг / кг массы тела плода) или с PGZ (0,5, 1 или 2 мг / кг массы тела). После этого были определены уровни белков PPAR-γ, SP-C и CCT-α, а также включение холина в динасыщенный фосфатидилхолин (DSPC), все маркеры созревания легких. Эксплантаты, обработанные PGZ + B-YL, продемонстрировали ожидаемое увеличение уровней белков PPAR-γ, SP-C и CCT-α (рис. 3a), а также увеличение включения холина в DSPC (рис.3b), что указывает на то, что сочетание B-YL с PGZ не влияет на активность PGZ в отношении созревания легких.

Рис. 3.

Влияние B-YL на активность агониста PPAR-γ, PGZ. Эмбриональные эксплантаты легких эмбрионов крысы на 19-й день, культивированные в течение 24 часов в контрольных условиях (без добавления B-YL или PGZ) или обработанные только B-YL (100 мг / кг МТ) или PGZ (0,5, 1 или 2 мг / кг массы тела) + B-YL (100 мг / кг массы тела) продемонстрировали значительное увеличение уровней белка PPAR-γ, SP-C и CCT-α, как определено с помощью вестерн-блоттинга ( a ), наряду с значительное увеличение включения [ ³ H] холина в динасыщенный фосфатидилхолин ( b ) (* p <0.05 по сравнению с контролем; n = 3). cpm, отсчетов в минуту.

Подтвердив, что сочетание B-YL и PGZ не влияет на снижение поверхностного натяжения и активность созревания легких (B-YL и PGZ, соответственно) в условиях in vitro, мы затем определили, предотвращает ли этот комбинированный подход вызванное гипероксией легкое новорожденного. травмы в условиях in vivo. В постнатальный день крысят 1-го дня подвергали либо нормоксии, либо гипероксии на срок до 72 часов. Вызванное гипероксией снижение PPAR-γ, SP-C и CCT-α и повышение уровней белка LEF-1 и фибронектина блокировалось одновременным введением PGZ или PGZ + B-YL (рис.4а – д). Это было верно также для вызванного гипероксией снижения поглощения триолеина (рис. 4f). Как продемонстрировано воздействием на уровни белка SP-C и CCT-α и захват триолеина, введение PGZ + B-YL имело более устойчивый эффект. Напротив, одно только введение B-YL не имело эффекта ни на один из этих параметров.

Рис. 4.

Распыленный PGZ + B-YL блокирует вызванные гипероксией изменения в селективных маркерах созревания легких новорожденных более эффективно, чем любой из этих методов по отдельности.В постнатальный день крысят 1-го дня подвергали гипероксии ± B-YL, PGZ или PGZ + B-YL в течение 72 часов. Вызванное гипероксией снижение PPAR-γ ( a ), SP-C ( b ), CCT-α ( c ) и повышение LEF-1 ( d ) и фибронектина ( e ). ) уровни белка блокировались одновременным введением либо PGZ, либо PGZ + B-YL. f Это также верно для индуцированного гипероксией снижения поглощения триолеина. Введение PGZ + B-YL имело более сильный эффект, о чем свидетельствуют эффекты на уровни белка SP-C и CCT-α и захват триолеина; однако введение одного только B-YL не оказало влияния ни на один из этих параметров.cpm, отсчетов в минуту. * p <0,05 по сравнению с контролем; ^# p <0,05 по сравнению с 95% O ₂ , контроль; ^$ p <0,05 по сравнению с PGZ ( n = 3).

Блокирование вызванного гипероксией повреждения легких новорожденных с помощью комбинированного распыления PGZ + B-YL также было продемонстрировано по нормализации вызванных гипероксией изменений в количестве клеток BALF, содержании белка, маркере апоптоза всего легкого (Bcl-2 / Bax), а также маркеры воспаления легких IL-6 и IFN-γ (рис.5). Интересно, что даже несмотря на то, что введение B-YL само по себе не оказывало никакого эффекта на большинство молекулярных маркеров созревания легких и восстановления повреждений, оно подавляло индуцированное гипероксией увеличение экспрессии IL-6 и IFN-γ. Наконец, поскольку ранее было показано, что повреждение легких новорожденных, вызванное гипероксией, опосредуется активацией путей TGF-β и Wnt, срезы легких из контрольной группы, гипероксии и гипероксии + PGZ + B-YL были окрашены на ALK5 и β. -катенин, 2 ключевых интермедиата активации путей TGF-β и Wnt, соответственно.В соответствии с данными о других маркерах повреждения легких, индуцированное гипероксией увеличение окрашивания ALK5 и β-катенина было заблокировано в группе PGZ + B-YL (рис. 6).

Рис. 5.

Распыленный PGZ + B-YL блокирует вызванные гипероксией изменения в селективных маркерах неонатального повреждения легких более эффективно, чем любой метод по отдельности. В постнатальный день крысят 1-го дня подвергали гипероксии ± B-YL, PGZ или PGZ + B-YL в течение 72 часов. Вызванные гипероксией изменения общего количества клеток в жидкости бронхоальвеолярного лаважа (ЖБАЛ) ( a ) и содержания белка ( b ), маркера апоптоза, отношения Bcl-2 / Bax ( c ) и маркеров воспаления легких IL -6 ( d ) и IFN-γ ( e ) блокировались одновременным введением либо PGZ, либо PGZ + B-YL.* p <0,05 по сравнению с контролем; ^# p <0,05 по сравнению с 95% O _2, , контроль; ^$ p <0,05 по сравнению с PGZ ( n = 3).

Рис. 6.

Распыленный PGZ + B-YL блокирует индуцированную гипероксией активацию сигнальных путей TGF-β и Wnt. В постнатальный день крысят 1-го дня подвергали гипероксии ± PGZ + B-YL в течение 72 часов. Вызванная гипероксией активация TGF-β (определяемая уровнями белка ALK5, красным окрашиванием) и Wnt (определяемая уровнями β-катенинового белка, зеленым окрашиванием) блокировалась сопутствующим введением PGZ + B-YL.Показаны типичные изображения иммуноокрашивания и относительные средние значения флуоресценции. * p <0,05 по сравнению с контролем; ^# p <0,05 по сравнению с 95% O ₂ ( n = 3). AU, условные единицы.

Обсуждение

Используя исследования как in vitro, так и ex vivo, мы обнаружили, что объединение PGZ с B-YL, имитирующим SP-B, не влияет на активность PGZ и активность B-YL по снижению поверхностного натяжения. Кроме того, в модели повреждения легких, вызванного гипероксией у новорожденных крыс, компоненты распыляемой композиции, PGZ и B-YL, дополняли друг друга.Это отразилось на более значительном чистом сокращении повреждений легких, чем при использовании того или иного компонента. Например, при воздействии гипероксии наблюдалось относительно большее сохранение альвеолярных гомеостатических маркеров PPAR-γ, SP-C, CCT-α и поглощения триолеина, что предполагает потенциально лучшую защиту от вызванного гипероксией повреждения легких новорожденных с помощью PGZ + B. -YL, чем с любым компонентом отдельно.

Недоношенность — основная причина незрелости легких, приводящая к РДС.Различные подходы, включая введение антенатальных стероидов, экзогенного сурфактанта и неинвазивные и более мягкие режимы вентиляции, показали лишь ограниченные преимущества в предотвращении RDS и BPD. Доказано, что только антенатальная стероидная терапия улучшает созревание легких и снижает частоту и тяжесть РДС. Однако он гораздо эффективнее у женщин [15, 16], связан со значительными побочными эффектами и не приводит к снижению БЛД. Напротив, в экспериментальных моделях было показано, что введение агонистов PPAR-γ уменьшает повреждение легких и безопасно увеличивает созревание легких у плода / новорожденного как у мужчин, так и у женщин [17, 18].

Одним из самых больших препятствий на пути к поиску эффективных профилактических / терапевтических вмешательств против ПРЛ была неспособность воздействовать на фундаментальные клеточные и молекулярные пути, центрально участвующие в развитии легких и восстановлении повреждений [3]. Комбинация сурфактанта с агонистом PPAR-γ направлена ​​не только на резкое уменьшение проявлений RDS, но также на повторение естественных клеточных и молекулярных путей, которые (i) определяют нормальную структуру, функцию и гомеостаз легких; (ii) нарушены оксотравмой, воспалением и волютравмой; и (iii) было показано, что они нормализуются агонистами PPAR-γ на множестве моделей in vitro и in vivo [4-7, 18].Этот подход основан на парадигме, согласно которой развивающаяся мезенхима легких, в которой доминирует передача сигналов Wnt, т. Е. Путь по умолчанию для развития мышц, ингибирует C / EBP-α и PPAR-γ, тем самым активно ингибируя адипогенное программирование развивающейся альвеолярной мезенхимы [ 19]. Во время морфогенеза легких мезенхимный путь по умолчанию Wnt ингибируется, а адипогенный путь растормаживается, что приводит к образованию липид-нагруженных альвеолярных интерстициальных адэпителиальных фибробластов / LIFs [19].LIF имеют решающее значение для гомеостаза легких и восстановления повреждений, поскольку они активно обеспечивают триглицеридный субстрат клеткам ATII для синтеза сурфактанта, поддерживают рост и дифференцировку клеток ATII и действуют как важная защита от окислительного повреждения легких [19, 20]. При воздействии волютравмы, оксотравмы и инфекции легочные LIF трансдифференцируются в миогенный фенотип — миофибробласты [18, 21]. Миофибробласты не поддерживают рост или дифференцировку клеток ATII, тогда как LIFs поддерживают [20], отсюда критическая важность поддержания надлежащего баланса обоих, чтобы направлять развитие легких.Предыдущие исследования продемонстрировали, что все вышеупомянутые индукторы БЛД вызывают подавление экспрессии альвеолярного LIF PPAR-γ [18] и, таким образом, ингибируют нормальное развитие легких, но агонисты PPAR-γ смягчают, а в некоторых случаях даже обращают вспять поражение легких [18, 20-22]. Однако важно отметить, что хотя мы сосредоточили внимание на роли PPAR-γ в биологии LIF, он также оказывает заметный эффект восстановления повреждений посредством множества других механизмов [23].

Другие преимущества нашего подхода включают потенциальную доставку распыленного препарата PGZ + B-YL непосредственно в легкие, что должно привести к максимальному терапевтическому эффекту, ограничить системные побочные эффекты и обойти проблемы, связанные с биодоступностью и первым прохождением. метаболизм при пероральном приеме.Кроме того, доставка PGZ + B-YL в форме аэрозоля исключает интубацию и связанные с ней осложнения. Однако необходимы подробные фармакокинетические исследования для определения биораспределения PGZ и B-YL в легких, крови и других органах, а также любых системных эффектов, прежде чем этот предложенный подход можно будет применить к постели больного.

Как упоминалось выше, B-YL — это инновационное поверхностно-активное вещество, разработанное специально для противодействия инактивации, вызванной гипероксией [24]. Он стабилен и очень активен в нативном состоянии и после добавления PGZ во время тестирования in vitro (рис.2). Кроме того, он имеет низкую вязкость, легко распыляется и может производиться недорого, что очень важно для его внедрения в клиническую практику. Поскольку состав PGZ + B-YL эффективно блокировал повреждение легких даже после чрезвычайно высокого воздействия O ₂ , т. Е. Воздействия 95% O ₂ в течение 72 часов (сценарий, который редко используется в современной практике новорожденных), мы уверены, что он также будет эффективен против обычных более низких уровней гипероксии, часто встречающихся в отделениях интенсивной терапии новорожденных.В то время как PGZ использовался в качестве прототипа агониста PPAR-γ в этом исследовании, другие агонисты PPAR-γ могут оказаться более безопасными и даже более эффективными. Также стоит отметить, что эффект агонистов PPAR-γ на созревание легких не ограничивается PGZ, но также наблюдается при использовании куркумина, троглитазона, розиглитазона и простагландина J ₂ [4-7, 18, 21, 25] .

Заявление о раскрытии информации

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Источники финансирования

Мы получили грантовую поддержку от NIH (HD51857, HL107118, HD071731 и HL127237), TRDRP (17RT-0170 и 23RT-0018) и Фонда Билла и Мелинды Гейтс (OPP1112090).

Список литературы

1. Мэтр Н.Л., Баллард Р.А., Элленберг Дж. Х., Дэвис С. Д., Гринберг Дж. М., Хамвас А., Прихубер Г. С.; Программа недоношенности и респираторных исходов: Респираторные последствия недоношенности: эволюция диагноза и разработка комплексного подхода.J Perinatol 2015; 35: 313–321.
2. Мартин Р.Дж., Фанаров А.А.: преждевременные легкие и дыхательные пути: прошлое, настоящее и будущее. Pediatr Neonatol 2013; 54: 228–234.
3. Silva DM, Nardiello C, Pozarska A, Morty RE: Последние достижения в механизмах альвеоляризации легких и патогенезе бронхолегочной дисплазии.Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2015; 309: L1239 – L1272.
4. Ван И, Сантос Дж., Сакураи Р., Шин Э, Черни Л., Тордей Дж. С., Рехан В.К.: Агонисты гамма-рецепторов, активируемых пролифератором пероксисом, ускоряют созревание легких в модели неонатальных крыс. Pediatr Res 2009; 65: 150–155.
5. Моралес Э., Сакураи Р., Хусейн С., Пэк Д., Гонг М., Ибе Б., Ли И, Хусейн М., Тордай Дж. С., Рехан В. К.: Распыленные агонисты PPARγ: новый подход к ускорению созревания легких новорожденных и восстановлению повреждений у крыс.Pediatr Res 2014; 75: 631–640.
6. Dasgupta C, Sakurai R, Wang Y, Guo P, Ambalavanan N, Torday JS, Rehan VK: Повреждение легких новорожденных крыс, вызванное гипероксией, включает активацию передачи сигналов TGF-β и Wnt и защищается розиглитазоном. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2009; 296: L1031 – L1041.
7. Сакурай Р., Вильярреал П., Хусейн С., Лю Дж., Сакурай Т., Тоу Э, Тордай Дж. С., Рехан В.К.: Куркумин защищает развивающееся легкое от длительного гипероксического повреждения. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2013; 305: L301 – L311.
8. Walther FJ, Waring AJ, Hernandez-Juviel JM, Gordon LM, Wang Z, Jung CL, Ruchala R, Clark AP, Smith WM, Sharma S, Notter RH: критические структурные и функциональные роли N-концевой последовательности вставки в сурфактантном белке Аналоги Б.PLoS One 2010; 5: e8672.
9. Walther FJ, Hernandez-Juviel JM, Waring AJ: Аэрозольная доставка синтетического сурфактанта легких. PeerJ 2014; 2: e403.
10. Dubus JC, Vecellio L, De Monte M, Fink JB, Grimbert D, Montharu J, Valat C, Behan N, Diot P: Отложение аэрозолей при вентиляции новорожденных.Pediatr Res 2005; 58: 10–14.
11. Финер Н.Н., Меррит Т.А., Бернштейн Дж., Джоб Л., Мазела Дж., Сигал Р.: открытое пилотное исследование Aerosurf® в сочетании с нСИПАП для предотвращения РДС у недоношенных новорожденных. J Aerosol Med Pulm Drug Deliv 2010; 23: 303–309.
12. Rehan VK, Wang Y, Sugano S, Santos J, Patel S, Sakurai R, Boros LG, Lee WP, Torday JS: Внутриутробное воздействие никотина изменяет пролиферацию, дифференциацию и метаболизм альвеолярных клеток II типа легких плода крысы.Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2007; 292: L323 – L323.
13. Walther FJ, Waring AJ, Hernandez-Juviel JM, Gordon LM, Schwan AL, Jung C-L, Chang Y, Wang Z, Notter RH: Динамическая поверхностная активность полностью синтетического липидно-пептидного легочного сурфактанта, устойчивого к фосфолипазе. PLoS One 2007; 2: e1039.
14. Giaginis C, Theocharis S, Tsantili-Kakoulidou A: Исследование липофильного поведения некоторых тиазолидиндионов. Связь с активностью PPAR-γ. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 2007; 857: 181–187.
15. Влияние антенатального введения дексаметазона на профилактику респираторного дистресс-синдрома.Am J Obstet Gynecol 1981; 141: 276–287.
16. Папагеоргиу А.Н., Колле Э., Фарри-Костопулос Э., Гельфанд М.М.: Частота респираторного дистресс-синдрома после антенатального приема бетаметазона: роль пола, типа родоразрешения и длительного разрыва плодных оболочек. Педиатрия 1981; 67: 614–617.
17. Ли С., Сакураи Р., Шен Х, Рехан В. Антенатальный пиоглитазон PPAR-γ стимулирует созревание легких плода одинаково у мужчин и женщин. Реферат № 53, 2017 г. Западная конференция медицинских исследований, 26–28 января, Кармель, Калифорния, США.
18. Тордай Дж. С., Рехан В. К.: Клеточный / молекулярно-биологический подход к этиологии и лечению бронхолегочной дисплазии.Pediatr Res 2007; 62: 2–7.
19. Тордей Дж. С., Рехан В. К.: Повышающая регуляция регуляторной сети гена белка, связанного с паратироидным гормоном легких плода крысы, подавляет регуляторную сеть гена Sonic Hedgehog / Wnt / β-катенина. Pediatr Res 2006; 60: 382–388.
20. Torday JS, Torres E, Rehan VK: Роль трансдифференцировки фибробластов в пролиферации, дифференцировке и восстановлении эпителиальных клеток легких in vitro.Педиатр Патол Мол Мед 2003; 22: 189–207.
21. Rehan VK, Torday JS: Альвеолярный липофибробласт легкого: эволюционная стратегия против неонатального гипероксического повреждения легких. Antioxid Redox Signal 2014; 21: 1893–1904.
22. Rehan VK, Sakurai R, Wang Y, Santos J, Huynh K, Torday JS: Обращение никотин-индуцированной трансдифференцировки альвеолярных липофибробластов к миофибробластам с помощью стимуляторов передачи сигналов белков, связанных с паратиреоидным гормоном.Lung 2007; 185: 151–159.
23. Редди Р.К., Рехан В.К., Роман Дж., Симе П.Дж .: PPAR: регуляторы и трансляционные мишени в легких. PPAR Res 2012; 2012: 342924.
24. Walther FJ, Gordon LM, Waring AJ: Дизайн имитаторов пептида сурфактантного белка B на основе сапозиновой складки для синтетических сурфактантов легких.Biomed Hub 2016; 1: 451076.
25. Сакураи Р., Ли Й., Тордай Дж. С., Рехан В. К.: Куркумин ускоряет созревание легких, предотвращая повреждение легких у новорожденных, ингибируя передачу сигналов TGF-β. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2011; 301: L721 – L730.
26. http: // zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER.

Автор Контакты

Вирендер К. Рехан, MD

Департамент педиатрии

Лос-Анджелесский институт биомедицинских исследований в Харборе Медицинский центр Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе

1124 West Carson Street, Torrance, CA