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基于AGEs/RAGE通路的黄连解毒汤干预糖尿病肾病作用机制研究

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糖尿病肾病(Diabeticnephropathy,DN)是一种由糖尿病引起的慢性肾脏病,是引起终末期肾脏疾病(End-stagerenaldisease,ESRD)的首要病因。黄连解毒汤是清热解毒的经典方剂,由黄连、黄芩、黄柏、栀子按照3∶2∶2∶3组成。已有研究发现黄连解毒汤具有治疗糖尿病肾病的作用,然而其干预糖尿病肾病的作用机制研究却鲜见报道,有待于开展系统研究。因此,本课题开展了黄连解毒汤干预糖尿病肾病的药效学、网络药理学、作用通路及代谢组学研究,以期初步阐明黄连解毒汤干预糖尿病肾病的作用机制。本课题研究内容如下: 1.黄连解毒汤干预糖尿病肾病的药效研究 采用db/db小鼠作为糖尿病肾病动物模型,给予黄连解毒汤干预12周后,记录小鼠体重,并对生化指标、肾组织病理学和肾组织Nephrin和TGF-β1的表达进行综合性分析。生化指标结果表明,黄连解毒汤能有效改善db/db小鼠糖脂代谢紊乱和肾功能障碍;由HE、Masson和PAS病理切片染色结果可知黄连解毒汤可以改善db/db小鼠肾组织形态、纤维化和糖原累积状况;由免疫组化结果可知黄连解毒汤可以显著增加Nephrin的表达,抑制TGF-β1的表达,即黄连解毒汤可以减轻db/db小鼠足细胞损伤和肾组织纤维化程度。上述结果表明黄连解毒汤可通过改善db/db小鼠糖脂代谢紊乱、肾功能障碍、足细胞损伤及肾纤维化,从而发挥肾脏保护作用。 2.黄连解毒汤干预糖尿病肾病的网络药理学研究 以黄连解毒汤31个入血成分为研究对象,采用网络药理学方法,通过成分-疾病-靶点图、蛋白互作网络、GO分析和KEGG分析,预测黄连解毒汤干预糖尿病肾病的分子机制。结果显示黄连解毒汤干预糖尿病肾病的核心靶点为PIK3R1、PIK3CA、STAT3、AKT1和MAPK1等,GO和KEGG富集分析发现,黄连解毒汤可能通过刺激反应、细胞组成和受体活性等过程干预糖尿病肾病,其作用机制主要与AGEs/RAGE信号通路相关。 3.基于AGEs/RAGE通路的黄连解毒汤干预糖尿病肾病的作用机制研究 根据网络药理学预测结果,对AGEs/RAGE通路及其相关靶点进行分析;通过检测肾组织中SOD、GSH和MDA水平,发现黄连解毒汤能缓解db/db小鼠肾脏氧化应激损伤;ELISA试剂盒结果显示黄连解毒汤能显著降低db/db小鼠血浆和肾组织中AGEs含量。免疫荧光法和Westernblot结果显示黄连解毒汤能增加GLO1表达,抑制RAGE蛋白表达,并能提高AKT磷酸化水平,激活Nrf2及其下游抗氧化因子HO-1,SOD2的表达。综合以上结果,表明黄连解毒汤能通过调控AGEs/RAGE通路,达到干预糖尿病肾病的作用。 4.黄连解毒汤干预糖尿病肾病的尿液代谢组学研究 采用UPLC-Q-OrbitrapHRMS/MS技术的代谢组学方法,研究黄连解毒汤对db/db小鼠尿液代谢物的影响。多元统计分析结果表明各组之间的尿液代谢物存在显著性差异,并鉴定了22个潜在生物标志物,黄连解毒汤干预后可显著回调17个潜在生物标志物的变化,涉及的代谢通路包括苯丙氨酸代谢、色氨酸代谢、糖代谢和鞘脂代谢等。 综上所述,本课题揭示了黄连解毒汤具有改善糖脂代谢紊乱,改善肾功能障碍,抗肾脏纤维化及抗氧化等药理作用,并能通过调控AGEs/RAGE通路及调节苯丙氨酸代谢、色氨酸代谢、糖代谢和鞘脂代谢等发挥干预糖尿病肾病的作用。

何文娇

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糖尿病肾病 黄连解毒汤 网络药理学 代谢组学

硕士

中药学

陈超

2021

广东药科大学

中文

R5