中科院1区: 白豆蔻精油通过抑制Nrf2/HO-1信号调节的铁死亡而保护肾脏

【写在前面】：本期推荐的是由哈尔滨医科大学药学院、新疆果树育种与栽培重点实验室等研究团队合作近期发表于Phytomedicine(IF6.7）的一篇文章，揭示白豆蔻精油通过抑制Nrf2/HO-1信号通路调节的铁蛋白沉积来保护肾脏。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Nephroprotective effects of Amomum kravanh essential oil by inhibition of ferroptosis regulated by Nrf2/HO-1 signaling pathway

背景

白豆蔻BDK是姜科植物，传统上被广泛用作甜味剂，也常用于少数民族医学中治疗各种肾脏疾病，尤其是藏医和蒙医中的慢性肾病（CKD）。然而，它赋予肾脏保护的潜在机制仍有待充分阐明。

目的

探讨BDK精油对腺嘌呤和5/6肾切除诱导的CKD大鼠的肾脏保护机制。

方法

建立腺嘌呤和5/6肾切除慢性肾病大鼠模型，通过检测血液生化水平、H&E-/Masson染色和纤维相关因素来评估治疗效果。然后，使用GC-MS分析BDK精油和血液成分的化学成分。通过腺嘌呤和5/6肾切除CKD模型评估桉叶醇的疗效，并使用RNA-seq、蛋白质印迹和代谢组学方法进行机理研究。

结果

血液生化水平和组织病理学分析（H&E-/Masson染色）显示，BDK精油显著增强了肾功能，改善了肾组织纤维化。此外，GC-MS分析确定了BDK精油中的33种成分，其中桉叶醇是主要的化学成分，占74.07%。桉叶醇能够以原型形式进入血液。然后，通过腺嘌呤/5/6肾切除CKD模型证实了桉叶醇的疗效和机制，并基于RNA-seq分析，我们发现桉叶醇可以通过阻断TGF-β/smad和NF-κB通路显著改善肾功能和肾组织纤维化，并通过Nrf2/HO-1信号通路抑制铁死亡。

结论

BDK精油及其主要成分桉叶醇均对CKD具有保护作用。它们都改善了腺嘌呤/5/6肾切除大鼠的氧化应激、炎症和纤维化。桉叶醇通过Nrf2/HO-1途径参与铁死亡和肾纤维化的调节。

图文摘要

【前言】

白豆蔻 BD K属于姜科，是一种甜味香料，尤其在阿拉伯国家广泛用于给糖果、烘焙食品和咖啡调味。BDK的精油包括桉叶醇、蒎烯、α-刺烯、丁香碱、乙酸龙脑醇、松油醇、芳樟醇等。BDK的成立旨在解决肾脏疾病、心脏病、腰腿痛以及白带过多的问题。研究表明，BDK精油可以通过bax/bcl-2信号通路改善庆大霉素诱导的急性肾损伤，通过SIRT1/PGC-1α信号通路改善阿霉素诱导的肾病。目前，人们对BDK精油治疗CKD的机制知之甚少，其精油成分复杂。

本研究建立了CKD大鼠模型（腺嘌呤给药和5/6肾切除术），以证明BDK精油在CKD中的肾脏保护作用。GC-MS分析结果表明，桉叶醇是BDK精油的主要成分，占74.07%。该研究表明，桉叶醇具有强大的肾脏保护作用。此外，基于RNA-seq分析，我们发现桉叶醇可以通过调节TGF-β/smad来改善CKD，并通过Nrf2/HO-1途径抑制铁下垂。我们的研究为用食品衍生的BDK和桉叶醇改善CKD提供了基础，并为CKD管理提供了新的参考。

【结果部分】

1.BDK改善CKD大鼠的肾功能。

2.BDK治疗可减轻大鼠肾纤维化。

3.桉叶醇改善CKD大鼠肾功能。

4.桉叶醇治疗减轻大鼠肾纤维化。

5.CKD和桉树醇治疗大鼠的基因表达分析。

6.桉叶醇抑制TGF-β1/Smad和NF-κB信号，抑制大鼠的炎症和纤维化。

7.桉叶醇对腺嘌呤和5/6肾切除术诱导的CKD大鼠铁死亡的影响。

8.桉树醇对CKD模型铁死亡Nrf2/HO-1信号通路的影响。

9.桉树醇通过调节甘油磷脂代谢抑制铁死亡，发挥肾脏保护作用。

10.BDK和桉树醇对腺嘌呤/5/6肾切除术引起的慢性肾脏疾病的肾保护作用示意图。

【结论与讨论】

我们的研究结果表明，BDK精油对CKD具有保护作用，桉树醇的主要成分也得到了研究，它们都改善了腺嘌呤和5/6肾切除模型大鼠的氧化应激、炎症和纤维化（图10）。我们首次发现桉叶醇通过Nrf2/HO-1抗氧化信号通路参与铁下垂并调节肾纤维化。

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