成都中医药大学揭示参芪复方改善糖尿病肾病肾纤维化机制

【写在前面】：本期所推荐的，乃是由成都中医药大学附属医院等多方合作近期公开发表于Phytomedicine（IF8.3）的一篇文章，该文章揭示参芪复方借助抑制LRG1/TGF-β/Smad信号通路来达成改善糖尿病肾病肾纤维化的作用。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

糖尿病性肾病，这是糖尿病极为常见的微血管并发症里的一种呵。DKD进展到终末期肾病，其特征呈现为肾小球出现硬化状况，并且肾小管间质也伴随纤维化。在处于高血糖这样的条件之下，肾小管上皮细胞会发生细胞外基质沉积事件，经由这一过程最终致使肾纤维化的结果产生。当下针对DKD的治疗策略，面临着像缺乏特异性疗法还有会出现多重副作用等这些十分艰巨的挑战。参芪复方，作为一种传统中药配方，已经展现出在糖尿病治疗方面具备良好疗效。然而，对于SQ，在DKD治疗方面，其潜在疗效的探索，仍旧不够，在ECM沉积方面，同样如此。

研究目的是，本项对于该方面课题的研究，着重在于深入探究SQ于缓解DKD时所展现出的作用情况，并且，要清晰地阐明其在与DKD相关联的ECM沉积这一过程里的内在机制。

方法：在体内实验里头，借助高脂饮食喂养再联合链脲佐菌素腹腔注射建成DKD大鼠模型，采用灌胃这种方式给予不同浓度的SQ去干预10周，还把厄贝沙坦也就是Avapro当作阳性对照。通过苏木精 - 伊红就是HE、PAS以及Masson染色来评估肾脏病理损伤，利用免疫组化即IHC、蛋白质印迹也就是WB和酶联免疫吸附测定也就是ELISA检测疾病指标以及相关通路蛋白水平。采用液相色谱 - 串联质谱也就是LC - MS/MS鉴定SQ的活性成分。通过运用网络药理学分析，以及生物信息学分析，和分子对接及分子动力学模拟等方法，来验证SQ活性成分丹参酮IIA也就是TAN IIA与LRG1之间的相互作用。在体外实验里，人肾小管上皮细胞HK-2经过TGF-β1刺激从而诱导细胞外基质ECM沉积。利用CCK-8检测法，还有划痕实验，以及蛋白质印迹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。

结果是，动物实验的结果表明，SQ在DKD大鼠当中显著改善了血糖情况，还改善了体重，并且对于肾病病理损伤也有改善。SQ抑制了LRG1/TGF-β/Smad信号通路的活化，进而有效地减少了肾组织基质沉积，也减少了肾脏纤维化。经由LC-MS/MS以及数据库分析，确定了活性成分TAN IIA，还确定了跟DKD相关的通路靶点LRG1。分子对接、分子动力学模拟以及小分子-蛋白质结合实验证实了TAN IIA稳定地与LRG1结合，且抑制了LRG1蛋白活性。由细胞实验能够表明，TAN IIA对于HK - 2细胞而言，并非具有显著的细胞毒性，它抑制了细胞的迁移，并且还抑制了LRG1/TGF - β/Smad信号通路的活化。

结论：本研究确证了，SQ或许依照抑制LRG1/TGF-β/Smad信号通路这种方式，让DKD患者相关的肾间质纤维化获得改善。SQ的活性构成部分TAN IIA采用靶向的形式和LRG1相结合，抑制LRG1的活性进而起到抗纤维化效果。这些发觉给SQ在DKD治疗里的临床运用提供了更为充足的理论依据。

图文摘要

【前言】

糖尿病肾病，也就是DKD，属于糖尿病常见并发症里的一种，是慢性肾病以及终末期肾病，即ESRD的主要促成因素。在2021年，全球大概有5.37亿人患了糖尿病，预估到2045年，糖尿病患者数量会增加到7.83亿。差不多40%的糖尿病患者会发展成DKD，其中2型糖尿病占的数量多。鉴于各种影响因子、病程长还有预后不好，DKD对糖尿病患者的生活质量造成重大影响，还对全球医疗保健体系以及社会经济带来巨大负担。

DKD 是糖尿病微血管疾病重要表现形式，其病理特征有肾小球基底膜增厚，还包括弥漫性和结节状系膜扩张，存在系膜细胞溶解，有足细胞损伤与脱落，伴有肾小球硬化，同时伴随肾小管间质的炎症与纤维化。最终，DKD 致使肾脏纤维化，其病理损害渐进过程导致终末期肾脏病。引发肾脏纤维化的有效病理驱动力是细胞外基质即 ECM 的沉积，而 TGF-β在 ECM 沉积的启动以及进展中起着核心作用。处于持续高血糖情形下，TGF-β/Smad信号通路遭激活，致使ECM积累以及出现不可逆的肾脏损伤。LRG1是一种分泌蛋白 ，它和致病性新生血管形成相关联，参与到呼吸系统疾病、血液系统疾病、内分泌紊乱、癌症、眼科疾病、神经系统疾病、心血管疾病以及免疫性疾病等这些病理过程的调控。在纤维化进程中，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形式形成复合物。有这样一种相互作用，它激活了下游的Smad2/3通路，进而促进成纤维细胞朝着产生基质的前成纤维细胞方向分化。最新的研究显示出，糖尿病患者尿液里LRG1的表达显著地与肾小球滤过率估算值以及清蛋白/肌酐比值存在关联，这表明它可作为评估糖尿病患者进展至终末期肾病风险的潜在指标。这就暗示着LRG1有可能在肾脏疾病进展的病理学途径当中属于一个关键因素。对此，针对LRG1的治疗靶向兴许是阻止糖尿病肾病中肾纤维化进展的有效手段。

几个世纪以来，各类疾病的治疗一直运用着传统中医（TCM），和一般药物相比较，它有着毒性与副作用较少的优势。多种草药一同使用时，它们会相互强化治疗成效，产生协同效应，造成治疗的结果比对单独使用一种草药要更加理想。参芪复方（SQ）是一种在治疗糖尿病血管疾病方面应用超过20年的中国临床中医处方。SQ由8种草药成分构成，这8种草药成分涵盖着人参、黄芪、山药、山茱萸、生地黄、丹参、天花粉以及制大黄。这些草药作为传统中药，被广泛应用于多种疾病，在中医治疗体系里，人参、黄芪以及山药能补益脾肺、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，药理学研究显示，人参具备抗炎、降糖以及抗肿瘤作用，黄芪激活足细胞自噬，防止糖尿病肾病发展，从山药中提取的天然活性成分Diosgenin通过改善自噬、线粒体自噬以及线粒体动力学，缓解DKD。山茱萸具备降血糖活性，山茱萸具备抗氧化活性，山茱萸具备抗炎活性，山茱萸具备抗癌活性，山茱萸具备神经保护活性，山茱萸具备肝脏保护活性，山茱萸具备肾脏保护活性。地黄拥有降血糖活性，地黄拥有抗氧化活性，地黄拥有抗炎活性，地黄拥有抗癌活性，地黄拥有神经保护活性，地黄拥有肝脏保护活性，地黄拥有肾脏保护活性。丹参能够调节肠道细菌，丹参对慢性肾衰竭有着保护作用。天花粉提取物可以抑制高糖诱导的损伤，此损伤是视网膜血管内皮细胞所受的。大黄的活性成分具有抗肿瘤作用，大黄的活性成分具有抗炎作用，大黄的活性成分具有保护肝肾的作用。这些研究显示出，SQ的组成部分有着坚实的研究基础。而且临床数据表明，SQ在治疗糖尿病方面表现出显著功效，SQ在预防糖尿病并发症方面表现出显著功效。近期有一项研究被发现 SQ 可显著抑制，自发性糖尿病 GK 大鼠的血糖，以及胰岛素抵抗，还有高胰岛素血症，另外包括血脂，以及氧化应激，还有炎症。然而 SQ 对 DKD 中肾纤维化的具体影响，尚未得到充分研究。

为了能进一步去证明SQ针对于DKD所具备的疗效，并且去探索其潜在的分子机制，我们于糖尿病肾病小鼠模型当中开展了对于SQ在肾脏保护以及抑制ECM沉积方面作用的研究。除此之外，我们还进行了网络药理学实验、分子对接以及细胞实验，目的在于阐明SQ治疗效果所涉及到的潜在信号通路。基于体内以及体外研究得出的结果，我们发现SQ借由抑制LKG1的表达，阻断TGF-β/Smad信号通路的激活，进而调控由ECM沉积所驱动的肾纤维化，并且改善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活性成分存在着对HK - 2细胞之中通过TGF - β1诱导所产生的细胞外基质沉积的影响。

【结论与讨论】

综上所说，作者研究得出的结果证实了，SQ针对DKD的肾保护作用，是借助抑制ECM沉积以及肾纤维化来达成的，是经由LRG1/TGF-β/Smad信号通路进行介导的。SQ有可能代表着一种对DKD具备临床治疗潜力的药物。