中藥復(fù)方1區(qū)TOP | 成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院揭示參芪方改善糖尿病腎病腎纖維化機(jī)制！

【寫在前面】：本期推薦的是由成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院等合作近期發(fā)表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，揭示參芪復(fù)方通過(guò)抑制LRG1/TGF-β/Smad信號(hào)通路改善糖尿病腎病腎纖維化。

【期刊簡(jiǎn)介】

【題目及作者信息】

背景：糖尿病性腎病（DKD）是糖尿病最常見(jiàn)的微血管并發(fā)癥之一。DKD進(jìn)展至終末期腎病（ESRD）的特征是腎小球硬化和腎小管間質(zhì)纖維化。在高血糖條件下，腎小管上皮細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）沉積，最終導(dǎo)致腎纖維化。目前針對(duì)DKD的治療策略面臨諸如缺乏特異性療法和多重副作用等艱巨挑戰(zhàn)。參芪復(fù)方（SQ），作為一種傳統(tǒng)中藥配方，已顯示出在糖尿病治療中的良好療效。然而，關(guān)于SQ在DKD治療及ECM沉積方面潛在療效的探索仍然不足。

目的：本研究旨在探討SQ在緩解DKD中的作用，并闡明其在DKD相關(guān)的ECM沉積中的機(jī)制。

方法：體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)高脂飲食喂養(yǎng)聯(lián)合鏈脲佐菌素腹腔注射建立DKD大鼠模型，采用灌胃方式給予不同濃度SQ干預(yù)10周，并以厄貝沙坦（Avapro）作為陽(yáng)性對(duì)照。通過(guò)蘇木精-伊紅（HE）、PAS和Masson染色評(píng)估腎臟病理?yè)p傷，利用免疫組化（IHC）、蛋白質(zhì)印跡（WB）和酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）檢測(cè)疾病指標(biāo)及相關(guān)通路蛋白水平。采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）鑒定SQ的活性成分。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析、生物信息學(xué)分析、分子對(duì)接及分子動(dòng)力學(xué)模擬等方法，驗(yàn)證SQ活性成分——丹參酮IIA（TAN IIA）與LRG1之間的相互作用。體外實(shí)驗(yàn)中，人腎小管上皮細(xì)胞（HK-2）經(jīng)TGF-β1刺激以誘導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）沉積。采用CCK-8檢測(cè)法、劃痕實(shí)驗(yàn)、蛋白質(zhì)印跡（WB）及細(xì)胞免疫熒光技術(shù)，評(píng)價(jià)了TAN IIA對(duì)LRG1/TGF-β/Smad信號(hào)通路驅(qū)動(dòng)的腎臟ECM沉積的影響。

結(jié)果：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，SQ在DKD大鼠中顯著改善了血糖、體重和腎病病理?yè)p傷。SQ抑制了LRG1/TGF-β/Smad信號(hào)通路的活化，從而有效地減少了腎組織基質(zhì)沉積和腎臟纖維化。通過(guò)LC-MS/MS和數(shù)據(jù)庫(kù)分析，確定了活性成分TAN IIA和與DKD相關(guān)的通路靶點(diǎn)LRG1。分子對(duì)接、分子動(dòng)力學(xué)模擬和小分子-蛋白質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)證實(shí)了TAN IIA穩(wěn)定地與LRG1結(jié)合，并抑制了LRG1蛋白活性。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，TAN IIA對(duì)HK-2細(xì)胞無(wú)顯著細(xì)胞毒性，抑制了細(xì)胞遷移，并抑制了LRG1/TGF-β/Smad信號(hào)通路的活化。

結(jié)論：本研究證實(shí)，SQ可能通過(guò)抑制LRG1/TGF-β/Smad信號(hào)通路改善DKD患者相關(guān)腎間質(zhì)纖維化。SQ的活性成分TAN IIA以靶向方式與LRG1結(jié)合，抑制LRG1活性并發(fā)揮抗纖維化作用。這些發(fā)現(xiàn)為SQ在DKD治療中的臨床應(yīng)用提供了更加充分的理論基礎(chǔ)。

圖文摘要

【前言】

糖尿病腎病（DKD）是糖尿病的常見(jiàn)并發(fā)癥之一，是慢性腎病和終末期腎病（ESRD）的主要貢獻(xiàn)因素。2021年，全球約有5.37億人患有糖尿病，預(yù)計(jì)到2045年，糖尿病患者數(shù)量將增至7.83億。大約40%的糖尿病患者進(jìn)展為DKD，其中2型糖尿病占多數(shù)。考慮到各種影響因素、病程長(zhǎng)和預(yù)后不良，DKD對(duì)糖尿病患者的生活質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，并對(duì)全球醫(yī)療保健體系和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成巨大負(fù)擔(dān)。

DKD代表了糖尿病微血管疾病的重要表現(xiàn)形式，其病理特征包括腎小球基底膜增厚、彌漫性和結(jié)節(jié)狀系膜擴(kuò)張、系膜細(xì)胞溶解、足細(xì)胞損傷與脫落、腎小球硬化，伴隨腎小管間質(zhì)的炎癥與纖維化。最終，DKD會(huì)導(dǎo)致腎臟纖維化，其病理?yè)p害的漸進(jìn)過(guò)程最終導(dǎo)致終末期腎臟病。引發(fā)腎臟纖維化的有效病理驅(qū)動(dòng)力是細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的沉積，而TGF-β在ECM沉積的啟動(dòng)和進(jìn)展中扮演了核心角色。在持續(xù)高血糖條件下，TGF-β/Smad信號(hào)通路被激活，導(dǎo)致ECM積累和不可逆的腎臟損傷。LRG1是一種分泌蛋白，與致病性新生血管形成相關(guān)，參與呼吸系統(tǒng)疾病、血液系統(tǒng)疾病、內(nèi)分泌紊亂、癌癥、眼科疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病和免疫性疾病等病理過(guò)程的調(diào)控。在纖維化過(guò)程中，高水平的LRG1與 活化素受體樣激酶5-TGF-β受體II以一種不依賴于內(nèi)皮糖蛋白的方式形成復(fù)合物。這種相互作用激活了下游的Smad2/3通路，促進(jìn)成纖維細(xì)胞向產(chǎn)生基質(zhì)的前成纖維細(xì)胞分化。最新研究表明，糖尿病患者尿液中LRG1的表達(dá)顯著與腎小球?yàn)V過(guò)率估算值和清蛋白/肌酐比值相關(guān)，表明其作為評(píng)估糖尿病患者進(jìn)展至終末期腎病風(fēng)險(xiǎn)的潛在指標(biāo)。這暗示LRG1可能在腎臟疾病進(jìn)展的病理學(xué)途徑中是一個(gè)關(guān)鍵因素。針對(duì)LRG1的治療靶向可能是阻止DKD中腎纖維化進(jìn)展的有效手段。

幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，傳統(tǒng)中醫(yī)（TCM）一直被用來(lái)治療各種疾病，相較于一般藥物，它具有較少的毒性和副作用的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)多種草藥結(jié)合使用時(shí)，它們相互增強(qiáng)治療效果，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，從而使得治療結(jié)果相較于單獨(dú)使用一種草藥更為理想。參芪復(fù)方（SQ）是一種中國(guó)臨床中醫(yī)處方，用于治療糖尿病血管疾病超過(guò)20年。SQ由8種草藥成分組成，包括人參、黃芪、山藥、山茱萸、生地黃、丹參、天花粉和制大黃。作為傳統(tǒng)中藥，這些草藥被廣泛應(yīng)用于多種疾病。在中醫(yī)治療體系中，人參、黃芪和山藥能補(bǔ)益脾肺、滋腎；山茱萸、生地黃和天花粉能養(yǎng)陰清熱、生津；丹參和制大黃能活血化瘀。此外，藥理學(xué)研究表明，人參具有抗炎、降糖和抗腫瘤作用。黃芪激活足細(xì)胞自噬，防止糖尿病腎病的發(fā)展。從山藥中提取的天然活性成分Diosgenin通過(guò)改善自噬、線粒體自噬和線粒體動(dòng)力學(xué)，緩解DKD。山茱萸和地黃具有降血糖、抗氧化、抗炎、抗癌、神經(jīng)保護(hù)、肝臟保護(hù)和腎臟保護(hù)活性。丹參調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌，對(duì)慢性腎衰竭具有保護(hù)作用。天花粉提取物可以抑制高糖誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷。而且大黃的活性成分具有抗腫瘤、抗炎和保護(hù)肝腎的作用。這些研究表明，SQ的組成部分具有堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)。此外，臨床數(shù)據(jù)表明SQ在治療糖尿病和預(yù)防其并發(fā)癥方面表現(xiàn)出顯著的功效。近期一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，SQ可顯著抑制自發(fā)性糖尿病GK大鼠的血糖、胰島素抵抗、高胰島素血癥、血脂、氧化應(yīng)激及炎癥。然而，SQ對(duì)DKD中腎纖維化的具體影響尚未得到充分研究。

為了進(jìn)一步證明SQ對(duì)DKD的療效，并探索其潛在的分子機(jī)制，我們?cè)谔悄虿∧I病小鼠模型中研究了SQ在腎臟保護(hù)和抑制ECM沉積中的作用。此外，我們還開(kāi)展了網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)、分子對(duì)接和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，以闡明SQ治療效果涉及的潛在信號(hào)通路。基于體內(nèi)和體外研究的結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)SQ通過(guò)抑制LKG1的表達(dá)，阻斷TGF-β/Smad信號(hào)通路的 激活，從而調(diào)控由ECM沉積驅(qū)動(dòng)的腎纖維化，并改善DKD的進(jìn)展。

【結(jié)果部分】

1.SQ對(duì)血糖控制及其他生理指標(biāo)的影響。

2.SQ對(duì)腎功能及腎組織病理學(xué)損傷的影響。

3.SQ對(duì)ECM沉積誘導(dǎo)的腎臟纖維化影響。

4.SQ活性成分的分析。

5.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、KEGG通路分析及SQ活性成分篩選。

6.SQ對(duì)TGF-β調(diào)節(jié)因子LRH1表達(dá)的影響。

7.生物信息學(xué)分析SQ活性成分和LRH1。

8.SQ活性成分對(duì)HK-2細(xì)胞中TGF-β1誘導(dǎo)的細(xì)胞外基質(zhì)沉積的影響。

【結(jié)論與討論】

綜上所述，作者的研究結(jié)果證實(shí)，SQ對(duì)DKD的腎保護(hù)作用是通過(guò)抑制ECM沉積和腎纖維化，通過(guò)LRG1/TGF-β/Smad信號(hào)通路介導(dǎo)的。SQ可能代表DKD的一種具有臨床治療潛力的藥物。

注：本文原創(chuàng)表明為原創(chuàng)編譯，非聲張版權(quán)，侵刪！

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