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  • 北京中医药大学揭示肾康注射液通过Keap1/Nrf2/Ho-1信号治疗糖尿病肾病机制

    阅读: 2023/9/27 11:36:05

    【写在前面】:本期推荐的是由北京中医药大学中医药学院等研究团队合作近期发表于Phytomedicine (IF7.9)的一篇文章,揭示基于“肠-肝-肾”轴的肠道微生物组和组织代谢组学揭示逍遥散对抑郁症的配伍作用。

    【题目及作者信息】

    Network pharmacology-based study on the mechanism of ShenKang injection in diabetic kidney disease through Keap1/Nrf2/Ho-1 signaling pathway

    【摘要】(阅读原文为主)

    目的

    通过网络药理学和体内外实验,研究肾康注射液对DKD大鼠肾脏的影响及其对Keap1/Nrf2/Ho-1信号通路介导的氧化应激的影响。

    方法

    SKI药物靶标通过TCMSP筛选,DKD靶标通过GenGards、OMIM、Drugbank、TTD和Disgenet数据库筛选,两者交叉进行PPI网络分析和靶标预测通过GO和KEGG进行。将40只SD大鼠随机分为对照组10只和模型组30只。在模型组用高糖和高脂饮食喂养8W后,通过一次性腹膜内注射链脲佐菌素(35mg/kg)构建DKD模型。根据体重,将模型动物随机分为三组:模型验证组8只,厄贝沙坦(每日25mg/kg)组8只和SKI组(5ml/kg)8只。向对照组和模型验证组平均加入去离子水。观察大鼠的一般情况,测量其体重并记录24小时的尿量。16W干预后,收集血清以检测尿素、Scr、血脂以及氧化应激和脂质过氧化指标;透射电镜、HE和Mallory染色观察肾组织病理形态。采用免疫组织化学和RT-PCR方法检测Keap1、Nrf2、Ho-1、Gpx4蛋白和mRNA在大鼠肾组织中的表达。将HK-2细胞分为对照组、AGEs(200μg/ml)组和AGEs+SKI组。细胞培养48小时后,使用CCK-8检测各组的细胞活性,并使用荧光探针检测ROS。免疫荧光法检测Gpx4的表达,Western Blot法检测Keap1、Nrf2、Ho-1和Gpx4的表达。

    结果

    网络药理学分析预测,SKI可能通过影响氧化还原相关信号通路和减轻AGEs诱导的氧化应激来延缓DKD肾损伤。在动物实验中,与模型验证组相比,SKI组大鼠的总体状态有所改善,24小时尿蛋白水平显著降低,血清中的Scr降低。尿素呈下降趋势,TC、TG和LDL水平显著降低,ROS、LPO和MDA水平显著降低。病理染色显示肾间质纤维化明显改善,电镜显示足突消失减轻。免疫组织化学和RT-PCR显示SKI组肾组织中Keap1蛋白和mRNA的表达降低。此外,Nrf2、Ho-1和Gpx4蛋白和mRNA显著表达。在细胞实验中,AGEs处理48小时后,HK-2细胞中的ROS显著增加,细胞活性显著降低,而AGEs+SKI组的细胞活性显著增加,ROS降低。AGEs+SKI组HK-2细胞中Keap1蛋白的表达降低,而Nrf2、Ho-1和Gpx4蛋白的表达显著增加。

    结论

    SKI可以保护DKD大鼠的肾功能,延缓DKD的进展,抑制AGEs诱导的HK-2细胞氧化应激损伤,SKI改善DKD的机制可能通过激活Keap1/Nrf2/Ho-1信号转导通路来实现。

    图文摘要

    亮点:整体药效、含药血清细胞实验(点击接受服务)、网络药理筛选分子靶点。

    【前言】

    糖尿病(DM)的发病率在全球范围内呈上升趋势。根据国际糖尿病联合会(IDF)第十版糖尿病图谱的统计,目前全球约有5.37亿糖尿病患者。在中国,T2DM的总体患病率已达到14.92%,越来越多的人在更年轻的时候患有T2DM,糖尿病和糖尿病前期的发病率已超过50%。糖尿病肾病(DKD)是糖尿病的常见并发症,在T2DM人群中的患病率约为20%~40%,超过40%的终末期肾病患者因DKD而发展为糖尿病肾病。

    中医辨证论治的个体化方法在中国DKD中得到了广泛应用,并取得了良好的效果。中医药的作用机制及其在DKD防治中的应用有待深入研究,以提高其临床疗效。肾康注射液(SKI)含有从大黄、红花、黄芪、丹参四种药用植物中提取的活性成分,具有降浊、益气活血、排湿腹部的功效。中国食品药品监督管理局于2004年批准SKI为慢性肾功能衰竭(CRF)的静脉注射中成药(Z20040110)。

    网络药理学是基于计算机辅助数据库检索,分析生物系统,从整体上预测药物靶点,提高药物发现效率。通过网络药理学,我们预测了SKI对DKD预防和治疗的作用。据推测,SKI可以通过改变氧化还原相关途径来调节AGEs诱导的氧化应激并预防DKD肾脏损伤。Keap1-Nrf2-ARE信号通路的激活可以促进下游抗氧化因子的产生,并通过抗氧化作用干扰DKD。因此,本研究采用高糖高脂饮食+STZ(Streptozotocin)SD大鼠腹腔注射诱导的DKD动物模型和AGEs(Advanced Glycation End Products)诱导的HK-2细胞损伤模型,研究SKI对肾脏的保护作用,以及Keap1/Nrf2/Ho-1信号通路的调控机制。

    【结果部分】

    1.网药成分筛选。

    评价:高水平文章还是用液质联用方法鉴定成分,分别鉴定药液和血清入血成分,这样更有说服力。

    2.SKI-DKD网络的药理学分析。

    3.SKI对DKD大鼠体重、24 h尿蛋白、肾功能和血脂、肾组织血清氧化应激和脂质过氧化的影响。

    4.SKI可减轻DKD大鼠的肾脏组织病理学损伤。

    5.SKI对DKD大鼠肾组织中Keap1、Nrf2、Ho-1和Gpx4 mRNA表达水平的影响。

    6.SKI对DKD大鼠肾组织中Keap1、Nrf2、Ho-1和Gpx4蛋白表达水平的影响。

    7.SKI对AGEs损伤HK-2细胞活性和ROS的影响。

    8.SKI对AGEs损伤的HK-2细胞中keap1、Nrf2、Ho-1和Gpx4蛋白的影响。

    图9. SKI对Keap1/Nrf2/Ho-1信号通路影响示意图模型。

    【结论与讨论】

    综上所述,本研究表明,SKI可改善DKD大鼠的一般症状,减少24 h蛋白尿,保护其肾功能,降低血脂,减少ages诱导的肾小管氧化应激损伤,SKI保护大鼠肾功能的分子机制可能通过调节Keap1/Nrf2/ Ho-1信号通路,增加下游GPX4等抗氧化酶的含量,促进机体抗氧化系统的激活来实现。

    转自:“如沐风科研”微信公众号

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