马兜铃酸(Aristolochic acids, AAs)是一类天然产生的硝基菲羧酸类物质，主要来源于马兜铃科植物，该科植物的提取物中主要含有马兜铃酸I、II、III、IV等4种成分，其中马兜铃酸I (AAI)为主要毒性化合物。AAs可引起肾脏损害，被认为是马兜铃酸肾病(AAN)。

马兜铃酸代谢产物AL能够与DNA反应形成DNA加合物(AA-DNA加合物)，诱导A到T的转位突变，最终导致DNA损伤。AAs的代谢是一个复杂的过程，涉及一系列催化化学反应和多种关键酶。NAD(P)H醌氧化还原酶1 (NQO1)在AAs的硝基还原过程中起重要作用，产生AL和AA-DNA加合物。目前应用最广泛、最有效的NQO1抑制剂是双香豆醇。然而，因其抗凝作用和随后的出血并发症，临床上迫切需要一种新型的NQO1抑制剂来减轻AAs相关的毒性。鉴于此，该团队基于生物色谱法从中药黄芩中筛选出一种新型NQO1抑制剂黄芩黄酮Ⅱ（SFⅡ），并研究其对抗AAI所致肝肾损伤的潜在机制。

研究人员构建了生物色谱系统，最初从该系统中共获得四个保留成分：oroxylin A、wogonin、tectochrysin和SFⅡ。随后，利用NQO1活性测定试剂盒筛选上述四个化合物对NQO1重组蛋白的抑制作用，结果显示，oroxylin A和SFII对NQO1重组蛋白的抑制作用显著强于另两者，进一步基于 SPR技术评估两种化合物与NQO1重组蛋白的亲和力。此外，动物实验表明，SFII和oroxylin A在体内短期内不会影响凝血功能。

接着，该团队在L02和HK-2两种细胞系上进一步评估SFII和oroxylin A对NQO1蛋白的抑制能力。结果表明，在这两种细胞系中，SFII对NQO1蛋白的抑制能力均强于oroxylin A。研究人员进一步探索SFII对肝肾的保护作用，研究发现，SFII与AAI联合作用，可以减轻AAI对L02细胞增殖的抑制作用，并能够缓解AAI所致L02细胞的AST和ALT泄漏。此外，SFII可以有效降低P53、cleaved caspase-3、cleaved-parp-1以及γ-H2AX的表达，并显著下调BAX、NOXA、PUMA、BAK等凋亡相关基因的mRNA水平，从而有效抑制AAI所致L02细胞凋亡。而在HK-2细胞系上，SFII同样能够有效降低AAI诱导的DNA损伤和细胞凋亡。

随后，研究人员建立了AAI诱导的小鼠肾损伤模型，给予SFII治疗，H&E染色和TUNEL染色结果显示，SFII能够减轻肾组织纤维化程度和细胞凋亡。

综上，该研究通过构建NQO1生物色谱固定相，结合SPR和NQO1活性抑制试验。挖掘SFII与NQO1蛋白具有良好的亲和力，对NQO1具有良好的抑制作用。随后证明了SFII能够有效缓解AAI对细胞增殖的抑制作用，减少细胞凋亡从而发挥肝肾保护作用。

DOI号：10.1038/s41401-023-01052-3

转自：“如沐风科研”微信公众号

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