Russellioside B通过调控SIRT-1通路对庆大霉素诱导的急性肾损伤发挥肾保护作用

《Scientific Reports》：The nephroprotective potential of russelioside B isolated from Caralluma quadrangula in gentamicin-induced acute kidney injury via modulation of SIRT-1 pathway

本研究针对庆大霉素(Gentamicin)肾毒性这一临床难题，探讨了从角脂麻(Caralluma quadrangula)中分离的孕烷苷类化合物Russellioside B(RB)的肾保护潜力。研究证实RB通过激活SIRT-1通路，显著改善肾功能指标(BUN、Cr)，增强抗氧化能力(SOD↑、MDA↓、NO↓)，抑制炎症因子(TNF-α、NF-κB↓)和细胞凋亡(BCL-2↑、BAX↓)，并有效缓解肾脏组织病理损伤。该发现为天然产物防治药物性肾损伤提供了新策略。

　　

在临床实践中，庆大霉素等氨基糖苷类抗生素是治疗革兰氏阴性菌感染的重要武器，但其应用常伴随严重的肾毒性副作用。据统计，约30%连续使用庆大霉素超过7天的患者会出现肾损伤迹象，这已成为限制其临床应用、影响患者预后的关键问题。急性肾损伤(Acute Kidney Injury, AKI)发病急、预后差，不仅导致肾功能急剧下降，还可能引发远程器官损伤，严重时可危及生命。药物引起的肾毒性往往与氧化应激、炎症反应和细胞凋亡等病理过程密切相关。目前，寻找高效低毒的肾保护剂是医学研究的热点，而从中草药等天然产物中发掘活性成分是一条充满希望的途径。

在此背景下，研究人员将目光投向了角脂麻(Caralluma quadrangula)，这是一种传统上用于治疗风湿、糖尿病等多种疾病的植物。其中富含的孕烷苷类化合物，尤其是Russellioside B(RB)，已被证明具有抗溃疡、抗肥胖、抗糖尿病和抗关节炎等多种药理活性。那么，RB是否也能成为对抗庆大霉素肾毒性的有力武器？其背后的作用机制又是怎样的？为了回答这些问题，来自开罗大学的研究团队开展了一项深入的研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

为了探究RB的肾保护作用及机制，研究人员采用了经典的庆大霉素诱导的大鼠急性肾损伤模型。他们将雄性斯普拉格-杜勒大鼠随机分为正常对照组、庆大霉素模型组、庆大霉素+RB 50 mg/kg组和庆大霉素+RB 75 mg/kg组。RB在庆大霉素注射前3天开始灌胃给予，并持续至实验结束。研究结束时，收集血液和肾脏组织样本，通过生化检测评估肾功能指标（血尿素氮BUN和肌酐Cr）和氧化应激指标（超氧化物歧化酶SOD、丙二醛MDA、一氧化氮NO）；通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和B细胞淋巴瘤-2(Bcl2)的基因表达水平；通过免疫组织化学方法检测沉默信息调节因子1(SIRT1)、醌氧化还原酶1(NQO1)、核因子E2相关因子2(Nrf-2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、核因子κB(NF-κB)和Bcl-2关联X蛋白(BAX)的表达与定位；并通过苏木精-伊红(H&E)染色进行详细的肾脏组织病理学观察和评分。

Russellioside B改善了肾脏大体病理、肾体比并恢复了正常的肾功能指标

研究发现，庆大霉素模型组的肾脏颜色苍白，而RB治疗组则呈现出剂量依赖性的恢复，颜色接近正常的红棕色。庆大霉素组的肾重/体重比(KW/BW)显著高于正常组，而RB治疗组该比值降低，高剂量组与正常组无显著差异。在肾功能方面，庆大霉素组血清肌酐和BUN水平显著升高，而两个RB治疗组这两项指标均显著下降，与正常组无显著差异，表明RB有效改善了庆大霉素引起的肾功能障碍。

RB治疗增强了肾脏SIRT1的表达

SIRT1是一种具有DNA修复、维持染色体稳定性和调控基因转录作用的去乙酰化酶，在抵抗急性肾损伤的氧化应激、炎症和凋亡中发挥保护作用。免疫组化结果显示，正常组SIRT1表达最高，庆大霉素组表达最低。RB治疗能显著提高SIRT1的表达水平，高剂量RB组与正常组无显著差异，提示RB可能通过上调SIRT1发挥保护作用。

RB改善了庆大霉素中毒肾脏的氧化状态

氧化应激是庆大霉素肾毒性的核心环节。结果显示，庆大霉素组SOD活性显著降低，MDA和NO水平显著升高。RB治疗能剂量依赖性地提高SOD活性，降低MDA和NO水平，其中高剂量RB组与正常组无显著差异。在基因水平上，庆大霉素组iNOS表达显著上调，而RB治疗能显著抑制其表达。此外，RB治疗还显著提升了肾脏抗氧化关键蛋白NQO1和转录因子Nrf-2的表达。这些结果共同证实了RB强大的抗氧化能力，其作用可能与激活SIRT1/Nrf2通路有关。

RB对庆大霉素诱导的肾损伤发挥抗炎作用

炎症反应是肾损伤的另一个重要特征。庆大霉素组促炎细胞因子TNF-α及其上游调控因子NF-κB的表达均显著升高。RB治疗能剂量依赖性地降低TNF-α和NF-κB的表达，高剂量RB组的表达水平与正常组无显著差异。这表明RB能够有效抑制庆大霉素触发的炎症级联反应，其抗炎作用可能与SIRT1对NF-κB信号通路的抑制有关。

RB对庆大霉素诱导的肾损伤发挥抗凋亡作用

细胞凋亡是肾小管损伤的重要形式。研究发现，庆大霉素组抗凋亡蛋白Bcl2的基因表达有下调趋势（无统计学意义），而促凋亡蛋白BAX的免疫表达显著升高。RB治疗，特别是高剂量RB，能显著上调Bcl2的表达，并显著降低BAX的表达。这表明RB能够调节Bcl-2家族蛋白的平衡，抑制肾小管上皮细胞的凋亡，从而保护肾脏结构。

RB治疗减轻了庆大霉素诱导的肾脏组织病理学改变

组织学检查直观地验证了RB的保护效果。正常组肾脏结构完整。庆大霉素组则出现严重的肾皮质小管弥漫性坏死，伴有核固缩和核溶解，管腔内可见嗜酸性蛋白管型，部分小管囊性扩张，间质大量单核炎性细胞浸润，血管充血。髓质肾小管也出现变性和坏死。低剂量RB组仅见轻度改善。而高剂量RB组改善最为明显，仅见少数小管轻度变性，管型大大减少，仅见极小的局灶性间质性肾炎。组织病理学评分显示，高剂量RB组在所有评估参数上均与正常组无显著差异。

综上所述，本研究证实从角脂麻中分离得到的Russellioside B对庆大霉素诱导的急性肾损伤具有显著的保护作用。其作用机制是多方面的：通过上调SIRT1，进而激活Nrf2介导的抗氧化通路（增强SOD、NQO1，降低MDA、NO、iNOS），抑制NF-κB介导的炎症通路（降低TNF-α、NF-κB），并调节凋亡相关蛋白平衡（上调Bcl-2，下调BAX），最终改善肾功能，减轻肾脏病理损伤。这项研究不仅揭示了RB作为一种天然孕烷苷化合物的肾保护潜力，还深入阐明了其通过SIRT-1通路发挥作用的分子机制，为开发基于天然产物的肾毒性防治药物提供了重要的实验依据和新的候选分子，具有重要的理论意义和潜在的临床应用价值。