中药复方1区TOP | 成都中医药大学附属医院揭示参芪方改善糖尿病肾病肾纤维化机制！

【写在前面】：本期推荐的是由成都中医药大学附属医院等合作近期发表于Phytomedicine(IF8.3）的一篇文章，揭示参芪复方通过抑制LRG1/TGF-β/Smad信号通路改善糖尿病肾病肾纤维化。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

背景：糖尿病性肾病（DKD）是糖尿病最常见的微血管并发症之一。DKD进展至终末期肾病（ESRD）的特征是肾小球硬化和肾小管间质纤维化。在高血糖条件下，肾小管上皮细胞发生细胞外基质（ECM）沉积，最终导致肾纤维化。目前针对DKD的治疗策略面临诸如缺乏特异性疗法和多重副作用等艰巨挑战。参芪复方（SQ），作为一种传统中药配方，已显示出在糖尿病治疗中的良好疗效。然而，关于SQ在DKD治疗及ECM沉积方面潜在疗效的探索仍然不足。

目的：本研究旨在探讨SQ在缓解DKD中的作用，并阐明其在DKD相关的ECM沉积中的机制。

方法：体内实验中，通过高脂饮食喂养联合链脲佐菌素腹腔注射建立DKD大鼠模型，采用灌胃方式给予不同浓度SQ干预10周，并以厄贝沙坦（Avapro）作为阳性对照。通过苏木精-伊红（HE）、PAS和Masson染色评估肾脏病理损伤，利用免疫组化（IHC）、蛋白质印迹（WB）和酶联免疫吸附测定（ELISA）检测疾病指标及相关通路蛋白水平。采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）鉴定SQ的活性成分。运用网络药理学分析、生物信息学分析、分子对接及分子动力学模拟等方法，验证SQ活性成分——丹参酮IIA（TAN IIA）与LRG1之间的相互作用。体外实验中，人肾小管上皮细胞（HK-2）经TGF-β1刺激以诱导细胞外基质（ECM）沉积。采用CCK-8检测法、划痕实验、蛋白质印迹（WB）及细胞免疫荧光技术，评价了TAN IIA对LRG1/TGF-β/Smad信号通路驱动的肾脏ECM沉积的影响。

结果：动物实验结果显示，SQ在DKD大鼠中显著改善了血糖、体重和肾病病理损伤。SQ抑制了LRG1/TGF-β/Smad信号通路的活化，从而有效地减少了肾组织基质沉积和肾脏纤维化。通过LC-MS/MS和数据库分析，确定了活性成分TAN IIA和与DKD相关的通路靶点LRG1。分子对接、分子动力学模拟和小分子-蛋白质结合实验证实了TAN IIA稳定地与LRG1结合，并抑制了LRG1蛋白活性。细胞实验表明，TAN IIA对HK-2细胞无显著细胞毒性，抑制了细胞迁移，并抑制了LRG1/TGF-β/Smad信号通路的活化。

结论：本研究证实，SQ可能通过抑制LRG1/TGF-β/Smad信号通路改善DKD患者相关肾间质纤维化。SQ的活性成分TAN IIA以靶向方式与LRG1结合，抑制LRG1活性并发挥抗纤维化作用。这些发现为SQ在DKD治疗中的临床应用提供了更加充分的理论基础。

图文摘要

【前言】

糖尿病肾病（DKD）是糖尿病的常见并发症之一，是慢性肾病和终末期肾病（ESRD）的主要贡献因素。2021年，全球约有5.37亿人患有糖尿病，预计到2045年，糖尿病患者数量将增至7.83亿。大约40%的糖尿病患者进展为DKD，其中2型糖尿病占多数。考虑到各种影响因素、病程长和预后不良，DKD对糖尿病患者的生活质量产生重大影响，并对全球医疗保健体系和社会经济造成巨大负担。

DKD代表了糖尿病微血管疾病的重要表现形式，其病理特征包括肾小球基底膜增厚、弥漫性和结节状系膜扩张、系膜细胞溶解、足细胞损伤与脱落、肾小球硬化，伴随肾小管间质的炎症与纤维化。最终，DKD会导致肾脏纤维化，其病理损害的渐进过程最终导致终末期肾脏病。引发肾脏纤维化的有效病理驱动力是细胞外基质（ECM）的沉积，而TGF-β在ECM沉积的启动和进展中扮演了核心角色。在持续高血糖条件下，TGF-β/Smad信号通路被激活，导致ECM积累和不可逆的肾脏损伤。LRG1是一种分泌蛋白，与致病性新生血管形成相关，参与呼吸系统疾病、血液系统疾病、内分泌紊乱、癌症、眼科疾病、神经系统疾病、心血管疾病和免疫性疾病等病理过程的调控。在纤维化过程中，高水平的LRG1与 活化素受体样激酶5-TGF-β受体II以一种不依赖于内皮糖蛋白的方式形成复合物。这种相互作用激活了下游的Smad2/3通路，促进成纤维细胞向产生基质的前成纤维细胞分化。最新研究表明，糖尿病患者尿液中LRG1的表达显著与肾小球滤过率估算值和清蛋白/肌酐比值相关，表明其作为评估糖尿病患者进展至终末期肾病风险的潜在指标。这暗示LRG1可能在肾脏疾病进展的病理学途径中是一个关键因素。针对LRG1的治疗靶向可能是阻止DKD中肾纤维化进展的有效手段。

几个世纪以来，传统中医（TCM）一直被用来治疗各种疾病，相较于一般药物，它具有较少的毒性和副作用的优点。当多种草药结合使用时，它们相互增强治疗效果，产生协同效应，从而使得治疗结果相较于单独使用一种草药更为理想。参芪复方（SQ）是一种中国临床中医处方，用于治疗糖尿病血管疾病超过20年。SQ由8种草药成分组成，包括人参、黄芪、山药、山茱萸、生地黄、丹参、天花粉和制大黄。作为传统中药，这些草药被广泛应用于多种疾病。在中医治疗体系中，人参、黄芪和山药能补益脾肺、滋肾；山茱萸、生地黄和天花粉能养阴清热、生津；丹参和制大黄能活血化瘀。此外，药理学研究表明，人参具有抗炎、降糖和抗肿瘤作用。黄芪激活足细胞自噬，防止糖尿病肾病的发展。从山药中提取的天然活性成分Diosgenin通过改善自噬、线粒体自噬和线粒体动力学，缓解DKD。山茱萸和地黄具有降血糖、抗氧化、抗炎、抗癌、神经保护、肝脏保护和肾脏保护活性。丹参调节肠道细菌，对慢性肾衰竭具有保护作用。天花粉提取物可以抑制高糖诱导的视网膜血管内皮细胞损伤。而且大黄的活性成分具有抗肿瘤、抗炎和保护肝肾的作用。这些研究表明，SQ的组成部分具有坚实的研究基础。此外，临床数据表明SQ在治疗糖尿病和预防其并发症方面表现出显著的功效。近期一项研究发现，SQ可显著抑制自发性糖尿病GK大鼠的血糖、胰岛素抵抗、高胰岛素血症、血脂、氧化应激及炎症。然而，SQ对DKD中肾纤维化的具体影响尚未得到充分研究。

为了进一步证明SQ对DKD的疗效，并探索其潜在的分子机制，我们在糖尿病肾病小鼠模型中研究了SQ在肾脏保护和抑制ECM沉积中的作用。此外，我们还开展了网络药理学实验、分子对接和细胞实验，以阐明SQ治疗效果涉及的潜在信号通路。基于体内和体外研究的结果，我们发现SQ通过抑制LKG1的表达，阻断TGF-β/Smad信号通路的 激活，从而调控由ECM沉积驱动的肾纤维化，并改善DKD的进展。

【结果部分】

1.SQ对血糖控制及其他生理指标的影响。

2.SQ对肾功能及肾组织病理学损伤的影响。

3.SQ对ECM沉积诱导的肾脏纤维化影响。

4.SQ活性成分的分析。

5.网络药理学、KEGG通路分析及SQ活性成分筛选。

6.SQ对TGF-β调节因子LRH1表达的影响。

7.生物信息学分析SQ活性成分和LRH1。

8.SQ活性成分对HK-2细胞中TGF-β1诱导的细胞外基质沉积的影响。

【结论与讨论】

综上所述，作者的研究结果证实，SQ对DKD的肾保护作用是通过抑制ECM沉积和肾纤维化，通过LRG1/TGF-β/Smad信号通路介导的。SQ可能代表DKD的一种具有临床治疗潜力的药物。

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