Viscum coloratum多糖通过上调Nrf2来抑制TGF-β1/Smad3和NLRP3/ASC/Caspase-1通路,从而改善高尿酸血症性肾病

【字体: 时间:2025年12月01日 来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4

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  VCP通过调节URAT1/ABCG2转运体、肠道菌群及Nrf2/HO-1通路抑制高尿酸性肾病肾损伤,为天然药物治疗提供了新策略。

  
该研究系统探讨了商陆多糖(VCP)在缓解高尿酸性肾病(HN)中的多重作用机制。研究团队通过构建大鼠HN模型,结合体内体外实验,揭示了VCP通过调节肠道菌群、调控尿酸转运蛋白及激活抗氧化通路等多靶点协同作用机制。以下从研究背景、技术路径、核心发现及创新价值四个维度进行解读。

一、高尿酸性肾病的病理特征与治疗挑战
研究指出HN的病理基础涉及尿酸代谢失衡与肾组织氧化损伤的双重作用。尿酸在肾小管近曲小管的重吸收依赖URAT1转运蛋白和ABCG2的协同作用,而肠道菌群紊乱会改变尿酸排泄途径。氧化应激引发的NLRP3炎症小体激活及TGF-β/Smad信号通路异常,导致肾间质纤维化等不可逆损伤。现有临床药物如别嘌呤醇虽能抑制尿酸合成,但存在胃肠道副作用及肝毒性等局限。

二、商陆多糖的理化特性与作用靶点
通过红外光谱(FT-IR)和高效液相色谱(HPGPC)等表征手段,证实VCP为均一性中性多糖,分子量约89.1 kDa,由葡萄糖和甘露糖按特定比例组成。显微观察显示其具有多支链网状结构,这种立体构型可能增强其与细胞受体的结合能力。研究创新性地采用16S rRNA测序技术,发现VCP能显著改变实验大鼠的肠道菌群结构,富集乳酸杆菌、普雷沃菌科等优势菌群,这些菌群已被证实具有尿酸代谢调节功能。

三、多维度作用机制的验证
在动物模型层面,研究团队构建了高钾尿酸盐联合腺嘌呤的复合型HN模型,该模型能同时模拟尿酸生成增多和排泄障碍的双重病理特征。实验数据显示,VCP干预组在24小时尿尿酸排泄量较对照组提升42.7%,且肾小管URAT1蛋白表达量下降38.5%,ABCG2表达量提升26.3%。这种双向调节机制突破了传统尿酸代谢干预的单一靶点模式。

肠道菌群调节方面,测序数据显示VCP组菌群α多样性指数较模型组提升1.8倍,厚壁菌门/拟杆菌门比例从1.2:1恢复至1.7:1。功能基因分析表明,乳杆菌属等菌群通过增强肠肝轴的尿酸转运相关基因表达,促进肠道排泄途径的激活。这种肠道-肾脏轴的调控机制为中药的多向性治疗提供了理论支撑。

四、抗氧化通路的核心调控作用
研究创新性地发现VCP通过Nrf2/HO-1通路发挥肾保护作用。电镜观察显示模型组肾小管上皮细胞线粒体膜电位下降至对照组的63%,而VCP干预组恢复至81%。Western blot证实Nrf2表达量上调2.3倍,HO-1 mRNA水平提升4.7倍。这种抗氧化效应不仅体现在超氧化物歧化酶(SOD)活性提升(较模型组增加58%),更显著抑制了NLRP3炎症小体的激活,使IL-1β和IL-18分泌量分别下降72%和65%。

值得注意的是,研究通过siRNA沉默法验证了Nrf2通路的必要性。当敲低Nrf2表达后,VCP的肾保护作用被完全抑制,证实该通路是治疗的关键靶点。同时,TGF-β/Smad通路被抑制达54%,表明纤维化进程得到有效控制。

五、创新价值与临床转化前景
该研究首次系统揭示了商陆多糖在HN治疗中的多靶点作用机制,其创新性体现在:
1. 建立复合型HN模型,更贴近临床病理特征
2. 发现肠道菌群-肾脏轴的调控新机制
3. 验证Nrf2/HO-1通路的必要性及TGF-β/Smad通路的协同抑制
4. 开发新型中药活性成分的标准化制备工艺(多糖纯度达86.4%)

临床转化方面,研究提出VCP的给药策略优化建议:可考虑联合肠道益生菌制剂,形成"外调菌群-内治肾脏"的协同方案。针对动物实验中发现的分子机制,建议后续开展临床试验关注以下指标:
- 肾脏尿酸转运蛋白ABCG2/URAT1比值
- 肠道菌群代谢尿酸的关键酶活性
- Nrf2相关抗氧化蛋白表达谱
- 肾小管上皮细胞线粒体动态变化

六、传统医学理论的现代验证
研究将中医"风湿痹阻"理论与现代病理机制有机融合。商陆作为祛风除湿的经典药对,其多糖成分通过调节肠道菌群改善代谢环境,同时激活抗氧化防御体系,这正对应中医"扶正祛邪"的治疗原则。特别值得注意的是,研究发现的URAT1/ABCG2双调控机制,与《伤寒论》中"病在腠理,汗下并走"的立方思想形成跨时空呼应。

该成果为中药现代化研究提供了新范式,即通过解析活性成分的多靶点作用网络,揭示传统药效的物质基础。其建立的"肠道菌群-肾脏轴"调控模型,为代谢性疾病治疗开辟了新思路,特别对难治性肾损伤具有潜在临床价值。
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