尿毒清颗粒调控TGF-β1/SnoN/Smads信号通路改善肾衰竭模型鼠肾间质纤维化的作用和机制

为了初步阐明尿毒清颗粒(uremic clearance granule,UCG)在体内调控转化生长因子(transforming growth factor,TGF)-β1/SnoN/Smads信号通路而改善肾间质纤维化(renal interstitial fibrosis,RIF)的作用和机制,将15只大鼠随机分为正常组、模型组、尿毒清组。采用腺嘌呤灌胃联合单侧输尿管结扎术(unilateral ureteral obstruction,UUO)建立肾衰竭模型。造模后,3组大鼠分别给予UCG悬浊液或蒸馏水,共3周,其间,检测大鼠体重、24 h尿蛋白排泄量(urinary protein excretion,Upro);给药3周后,处死全部大鼠,抽取血液,摘除双肾,称重,观察肾脏外观和肾组织形态特征,检测血清生化指标和肾组织TGF-β1,SnoN,磷酸化Smad2/3(phosphorylated Smad2/3,p-Smad2/3)以及Smad7蛋白表达量。结果表明,经UCG干预后,模型鼠一般情况,肾脏外观、血清肌酐(serum creatinine,Scr)、血清尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、尿酸(uric acid,UA)、白蛋白(albumin,Alb)、Upro以及肾组织形态均得到不同程度的改善;UCG还可以下调模型鼠肾组织TGF-β1,p-Smad2/3蛋白表达水平,上调SnoN,Smad7蛋白表达水平。总之,UCG可能在体内多靶点地调控TGF-β1/SnoN/Smad信号通路,从而,减少细胞外基质(extracellular matrix,ECM)合成,延缓肾衰竭进展。     

低剂量雷公藤甲素抑制Wnt3α/β-catenin信号通路活性改善高剂量D-葡萄糖诱导的足细胞转分化

探讨雷公藤甲素（triptolide,TP）改善高剂量D-葡萄糖（高糖）诱导的足细胞上皮-间充质转分化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）的作用和分子机制。将体外培养的小鼠永生化足细胞分为正常组（normal group,N）、高剂量D-葡萄糖组（high dose of D-glucose group,H-TP）、低剂量TP组（low dose of TP group,L-TP）、高剂量TP组（high dose of TP group,H-TP）以及甘露醇组（mannitol group,MNT）,分别进行不同的干预：N组加入D-葡萄糖（D-glucose,DG,5 mmol·L^-1）;HG组加入HG（25mmol·L^-1）;L-TP组加入HG（25 mmol·L^-1）＋TP（3μg·L^-1）;H-TP组加入HG（25 mmol·L^-1）＋TP（10μg·L^-1）;MNT组加入DG（5 mmol·L^-1）＋MNT（24.5 mmol·L^-1）。在干预后的各时间点（24,48,72 h）,首先,观察TP对足细胞增殖活性的影响;其次,检测足细胞上皮细胞标志性分子（nephrin和podocin）、间充质细胞标志性分子（desmin和Ⅰ型胶原）以及EMT相关介质snail的蛋白表达水平;最后,检测足细胞Wnt3α/β-catenin信号通路关键信号分子Wnt3α和β-catenin蛋白表达水平。结果表明,HG不仅能引起足细胞nephrin和podocin蛋白低表达,desmin,Ⅰ型胶原和snail蛋白高表达,诱导足细胞EMT,而且,能促使足细胞Wnt3α和β-catenin蛋白高表达,激活Wnt3α/β-catenin信号通路。此外,L-TP对足细胞增殖能力没有影响,与HG联合干预不仅能明显恢复足细胞nephrin和podocin蛋白表达水平,抑制其desmin,Ⅰ型胶原和snail蛋白表达水平,改善足细胞EMT,而且,能明显降低HG诱导的足细胞Wnt3α和β-catenin蛋白高表达,抑制Wnt3α/β-catenin信号通路活性。总之,HG在体外能激活Wnt3α/β-catenin信号通路而诱导足细胞发生EMT;L-TP在体外能明显抑制Wnt3α/β-catenin信号通路活性而改善足细胞EMT,这可能是其干预足细胞EMT的作用和分子机制之一。     

肾脏周细胞-肌成纤维细胞转分化的病理机制及中药的干预作用

在肾脏,周细胞(pericyte)是肾间质中肌成纤维细胞(myofibroblast,MyoF)的主要来源。周细胞-肌成纤维细胞转分化(pericyte-myofibroblast transition,PMT)是肾间质纤维化(renal interstitial fibrosis,RIF)重要病理机制之一,其中,周细胞的募集、活化与分离以及周细胞源性促红细胞生成素缺乏是促进RIF形成的主要原因。在PMT启动过程中,周细胞的活化及其与微血管的分离受控于多条信号转导途径,这些信号通路包括转化生长因子-β(transforming growth factor β,TGF-β)通路、血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)通路、血小板源性生长因子受体(platelet derived growth factor receptor,PDGFR)通路;阻断这些信号通路不仅能抑制PMT,而且,能遏制肾脏毛细血管减少,改善RIF。临床上,很多中药复方、单味中药及其提取物等都具有改善RIF的明确疗效,其中,一些中药的干预作用可能与周细胞及其PMT相关。基于此,"PMT及其药物干预的研究"将会成为中药抗脏器纤维化研究领域的重要发展方向。     

慢性肾脏病胰岛素抵抗的发病机制、治疗策略及中药的干预作用

肾脏是胰岛素的靶器官,具备丰富的胰岛素受体,其中,肾脏固有细胞,如肾小球足细胞、内皮细胞、系膜细胞以及肾小管、集合管上皮细胞都是胰岛素高度敏感的效应细胞,其结构和功能的异常与胰岛素及其受体活性密切相关。慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)患者存在全身或肾组织胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)。IR既是CKD致病因素,又是其进展的机制之一。CKD患者IR的致病因素包括全身性因素和存在于肌肉、脂肪细胞的局部因素;其发病机制涉及肾小球、近端肾小管、集合管以及相应的肾脏固有细胞,如足细胞、系膜细胞和肾小管、集合管上皮细胞。IR相关信号调控途径包括胰岛素受体底物(insulin receptor substrate,IRS)/磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/丝氨酸-苏氨酸激酶(serine-threonine kinase,Akt)通路、单磷酸腺苷活化蛋白激酶(adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK)通路、葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter4,GLUT4)通路、核因子(nuclear factor,NF)-κB通路以及丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路等,其中,IRS1/PI3K/Akt2通路是肾小球足细胞IR的主要信号调控途径,干预其活性就可以改善足细胞损伤。临床上,一些经典的口服降糖药和利尿剂,如二甲双胍、罗格列酮、格列本脲、噻唑烷二酮、安体舒通等,还有一些单味中药的提取物,如黄芪多糖、槲皮素、葛根素、大黄素、小檗碱、姜黄素以及栀子苷等可以干预胰岛素及其受体活性以及IR相关信号调控途径,改善IR,缓解CKD进展。总之,基于CKD肾脏固有细胞IR信号调控途径的相关药理学研究是今后的发展方向之一。     

肾康注射液调控ERK1/2/MMPs信号通路促进肾衰竭模型鼠细胞外基质降解的作用和机制

探讨肾康注射液(Shenkang injection,SKI)在体内调控细胞外信号调节激酶(extracellular-signal regulated protein kinase,ERK)1/2/基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)信号通路而改善肾衰竭模型鼠细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解的作用和机制。将20只大鼠随机分为假手术组、模型组、SKI组、马来酸依那普利(enalapril maleate,EM)组。采用腺嘌呤灌胃联合单侧输尿管结扎术(unilateral ureteral obstruction,UUO)建立肾衰竭模型。造模后,SKI组和EM组大鼠分别经腹腔注射或灌胃给予SKI或EM悬浊液,其余2组大鼠经灌胃给予蒸馏水,共3周;其间,检测各组大鼠24 h尿蛋白排泄量(urinary protein excretion,Upro)和尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(urinary N-acety1-β-D-glucosaminidase,UNAG);给药3周后,处死全部大鼠,抽取血液,摘除双肾,观察肾组织形态特征,检测血清生化指标和肾组织IV型胶原(collagen type IV,CIV),MMP-2,MMP-9,金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitors of metalloproteinase,TIMP)-1,ERK1/2以及磷酸化ERK1/2(phosphorylated-ERK1/2,p-ERK1/2)蛋白表达量。结果表明,经SKI干预后,模型鼠血清肌酐(serum creatinine,Scr),血清尿素氮(blood urea nitrogen,BUN),尿酸(uric acid,UA),白蛋白(albumin,Alb),Upro,UNAG以及肾脏组织形态均得到不同程度的改善,这些作用与EM相仿;SKI还可以调节模型鼠肾组织MMP-2,MMP-9,TIMP-1蛋白表达,下调p-ERK1/2蛋白表达,这些作用不同于EM。总之,SKI在体内可能是通过调控肾组织ERK1/2信号通路活性,干预MMPs/TIMP-1表达,促进ECM降解,延缓肾衰竭进展。     

糖尿病肾病足细胞损伤的病理机制及中药的干预作用

在糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)进程中,足细胞损伤与蛋白尿密切相关。足细胞损伤的病理特征主要是指足细胞形态和功能的改变,包括足突融合、足细胞数量和密度减少、足细胞凋亡、足细胞上皮-间充质转分化以及足细胞肥大等。这些病理性损伤受控于肾组织内多条信号调控途径,如哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)/自噬通路、转化生长因子(transforming growth factor,TGF)-β1通路以及Notch通路等。以雷公藤制剂为代表的一些中药提取物,如雷公藤多苷(multiglycoside of Tripterygium wilfordii,GTW)、雷公藤甲素(triptolide,TP)、黄芪多糖(astragalus polysaccharide,APS)、黄芪甲苷(astragaloside IV,AS-IV)以及三七总皂苷(Panax notoginseng saponins,PNS)在体内外对DN模型鼠足细胞病变或高糖诱导的足细胞损伤都具有一定的保护作用。国内的初步研究表明,GTW很可能通过调控DN模型鼠肾组织m TORC1信号通路活性而改善足细胞损伤。因此,基于DN足细胞损伤的信号调控途径而探讨中药干预作用的研究是今后的发展方向。