摘要目的:复方肾华片(Fufang Shenhua tablet,SHT)是一种治疗肾脏病的中成药,它以黄芪为君,以女贞子,莪术为臣,白术、白芍、三棱、金银花为佐药,适用于治疗慢性肾炎、蛋白尿及伴有早中期肾功能不全的患者,中医症候为气阴两虚证和瘀毒互结者。临床上有效降低慢性肾炎、慢性肾功能不全患者的蛋白尿、血清肌酐和尿素氮,提高血浆白蛋白,减轻肾脏的病理改变,改善血液流变学指标。慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)是一种常见的疾病,其在全球范围内已成为主要的公共卫生问题之一。肾间质纤维化是CKD发病机制的共同特征之一,其主要与细胞外基质(ExtracellμLar matrix,ECM)过度沉积有关,从而导致肾功能的进行性下降。然而,SHT对CKD晚期纤维化的治疗效果及其作用机制尚缺乏深入的研究。此外,SHT 中哪些成分是主要的药效物质目前仍未确定。为了探讨SHT对CKD干预作用及其可能的分子机制,本研究选用5/6肾切除术建立大鼠CKD模型,并利用网络药理学、分子对接和实验验证等多种方法,共同揭示其发挥疗效的作用机制。<br> 方法:(1)本实验选用36只SD大鼠,随机分为6组,分别为假手术组(Sham)、模型组(Model)、厄贝沙坦阳性对照组(IRB)、复方肾华片低、中、高剂量组(SHTL、SHTM、SHTH)。除Sham组外其余五组大鼠均进行5/6肾切除术以建立CKD模型。实验12周后,检测大鼠的血肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN)和 24h 尿蛋白(PRO)水平。采集肾脏组织样本进行 PAS和 Masson 病理染色,并运用免疫荧光法、免疫组织化学染色法、Western blot 技术检测纤连蛋白(Fibronectin,FN)、I型胶原蛋白(Collagen I,COL-I)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和波形蛋白(Vimentin)的表达水平,以评估纤维化的相关指标。<br> (2)运用网络药理学和生物信息学技术,结合TCMSP数据库和大量文献检索,筛选出SHT中的活性成分,并利用TCMSP、Swiss Target Prediction和PubChem数据库鉴定其对应的蛋白质靶点。检索GEO数据库相关CKD基因芯片数据,分析差异基因,获取CKD疾病相关靶点,从而得到SHT和CKD之间的交集靶点作为候选目标。构建SHT活性成分-靶点、蛋白-蛋白相互作用网络,进行网络可视化和拓扑分析,并运用GO功能富集和KEGG富集分析预测SHT治疗CKD的主要成分、关键靶点及信号通路。为验证分析的准确性,在PDB数据库下载靶蛋白的3D结构,利用Pymol软件和AutoDockTools软件进行分子对接和可视化处理。<br> (3)为了验证SHT对CKD的干预作用机制,本研究采用了体内实验和体外实验进行网络药理学分析验证。我们针对 SHT 干预 CKD的关键靶点和信号通路,使用RT-qPCR技术检测肾脏组织中AKT1、VEGFA、MYC、IL2等关键靶点的mRNA表达量,以及Western blot技术检测肾脏组织中PI3K/AKT信号通路蛋白表达情况。此外,我们还通过TGF-β1刺激诱导HK-2细胞模拟EMT过程中ECM的分泌增多,并使用 SHT、槲皮素(根据网络药理学分析活性成分排名第一)以及PI3K/AKT 激动剂进行干预。使用 Western blot 技术检测细胞中PI3K/AKT信号通路蛋白变化情况,并利用RT-qPCR技术检测纤维化α-SMA、FN、COL-I等mRNA表达量。<br> 结果:(1)本实验对接受5/6肾切除和假手术的大鼠进行了检测。SCr、BUN 和 24 小时 PRO 水平检测结果表明,5/6 肾切除组大鼠的SCr、BUN和24小时PRO水平明显升高,表明肾脏功能出现了明显损害,而假手术组未出现此现象,说明CKD模型成功建立。SHT治疗组和阳性药物组,能够显著改善大鼠的肾功能,并减少肾脏病理损伤和纤维化的指标,表明SHT对CKD具有一定的治疗作用。<br> (2)采用网络药理学,发现SHT中含有62种具有活性的化合物,其中槲皮素排名第一,同时涉及105个与CKD相关的蛋白靶点。通过构建 PPI 和 SHT-CKD-信号通路网络,我们确定 AKT1、MYC、IL2、VEGFA为SHT对CKD作用的关键靶点。此外,我们通过GO和KEGG通路富集分析,预测了 SHT 对 CKD 肾脏保护作用的机制,发现与PI3K/AKT信号通路密切相关。分子对接结果进一步证明了SHT的活性成分与核心靶点之间存在强烈的结合亲和力。<br> (3)本研究通过体内实验验证,发现SHT能够降低5/6肾切除大鼠肾脏中AKT1、MYC、IL2的mRNA水平。通过使用Western blot检测,我们发现SHT对各治疗组AKT和PI3K的总表达水平几乎没有影响,但是可以显著降低肾脏中PI3K和AKT的磷酸化水平。这表明, SHT可以通过抑制PI3K/AKT信号通路发挥治疗作用。同时,本研究还进行了体外实验验证,在TGF-β1刺激HK2细胞后,发现p-PI3K和p-AKT的表达水平明显升高,α-SMA、FN、COL-I的表达水平也明显升高。然而,SHT和槲皮素的干预治疗能够明显降低p-PI3K和p-AKT蛋白的表达水平,同时 α-SMA、FN、COL-I 的表达水平也明显降低。这说明SHT和槲皮素对TGF-β1诱导的HK2细胞纤维化模型具有治疗作用,并且对PI3K/AKT信号通路具有抑制作用。最后,我们使用广谱PI3K/AKT激动剂(740 Y-P)激活PI3K/AKT通路,发现SHT对肾纤维化的抑制作用被阻断。<br> 结论:本研究采用网络药理学方法探索SHT对CKD肾脏纤维化的可能作用靶点,并在5/6肾切除制备的CKD动物模型和TGF-β1刺激的HK2细胞中进行实验验证,揭示了SHT通过影响PI3K/AKT信号通路改善CKD肾脏纤维化的机制。
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