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Traditional Chinese medicine combined with pulmonary drug delivery system and idiopathic pulmonary fibrosis: Rationale and therapeutic potential - 19/12/20

Doi : 10.1016/j.biopha.2020.111072 
Yukun Zhang a, b, Peng Lu a, b, Huan Qin a, b, Yuelin Zhang a, b, Xinru Sun a, b, Xunan Song a, b, Jingjing Liu a, b, Hui Peng a, b, Yiting Liu a, b, Ebuka Olisaemeka Nwafor a, b, Jiawei Li a, b, , Zhidong Liu a, b,
a State Key Laboratory of Component-based Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin, 301617, China 
b Engineering Research Center of Modern Chinese Medicine Discovery and Preparation Technique, Ministry of Education, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin, 301617, China 

Corresponding authors at: State Key Laboratory of Component-based Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin, 301617, China.State Key Laboratory of Component-based Chinese MedicineTianjin University of Traditional Chinese MedicineTianjin301617China

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Highlights

Pathogenesis and characteristics of idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) are presented.
The history and current situation of traditional Chinese medicine (TCM) in treating lung diseases are introduced.
Therapeutic mechanisms of different TCM to treat IPF are summarized.
Advantages and types of pulmonary drug delivery systems (PDDS) are emphasized.
Combining TCM with PDDS is a potential strategy to treat IPF.

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Abstract

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a progressive pulmonary interstitial inflammatory disease of unknown etiology, and is also a sequela in severe patients with the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Nintedanib and pirfenidone are the only two known drugs which are conditionally recommended for the treatment of IPF by the FDA. However, these drugs pose some adverse side effects such as nausea and diarrhoea during clinical applications. Therefore, it is of great value and significance to identify effective and safe therapeutic drugs to solve the clinical problems associated with intake of western medicine. As a unique medical treatment, Traditional Chinese Medicine (TCM) has gradually exerted its advantages in the treatment of IPF worldwide through a multi-level and multi-target approach. Further, to overcome the current clinical problems of oral and injectable intakes of TCM, pulmonary drug delivery system (PDDS) could be designed to reduce the systemic metabolism and adverse reactions of the drug and to improve the bioavailability of drugs. Through PubMed, Google Scholar, Web of Science, and CNKI, we retrieved articles published in related fields in recent years, and this paper has summarized twenty-seven Chinese compound prescriptions, ten single TCM, and ten active ingredients for effective prevention and treatment of IPF. We also introduce three kinds of inhaling PDDS, which supports further research of TCM combined with PDDS to treat IPF.

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Abbreviations : IPF, COVID-19, TCM, PDDS, TGF, α-SMA, HYP, TNF-α, INF-γ, Smad3, TIMP-1, ECM, Nrf2, NOX4, MAPK, PI3K, AKt, EMT, LPO, HSP90, VASH, HLF, CUR, MMP, QE, HELF, SphK1, S1P, GA, PDGF, FGF, ASV, Col III, LN, HA, FOXO3a, SAB, JNK, ACE-2, ANG-(1-7), IL-6, HSP-47, MDA, GSH, ERK, MDI, PMDI, NEB, DPI

Keywords : Traditional Chinese medicine, Pulmonary drug delivery system, COVID-19, Idiopathic pulmonary fibrosis


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