六偏磷酸钠通过调节结晶过程并维持PPARα信号通路,从而减轻草酸钙结石的形成

《Urolithiasis》:Sodium hexametaphosphate mitigates calcium oxalate stone formation by modulating crystallization and maintaining PPARα signaling

【字体: 时间:2025年11月20日 来源:Urolithiasis 2.2

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  肾结石高发但缺乏有效药物,本研究发现六偏磷酸钠(HMP)通过吸附高能晶体表面抑制草酸钙单水合物(COM)生长,促进其转化为二水合物(COD),高浓度时实现结晶完全抑制。同时HMP减轻高草酸诱导的氧化损伤,通过调控PPARα增强脂肪酸β氧化,提升NRF2/SOD1表达,为肾结石治疗提供新思路。

  

摘要

肾结石是泌尿系统中的常见疾病,其发病率和复发率较高,但有效的药物治疗手段较为有限。我们选择了六偏磷酸钠(HMP)来研究其在体外和体内抑制草酸钙(CaOx)结晶的作用。通过生物信息学分析、药物分子对接模拟,以及在细胞模型和由高草酸尿引起的结晶大鼠模型中探索,我们预测了HMP的潜在作用靶点。HMP能够特异性地吸附在草酸钙晶体的高能表面,抑制草酸钙一水合物(COM)的生长,显著减小晶体尺寸,并促进其转化为草酸钙二水合物(COD)。在高浓度下,草酸钙晶体从微米级转变为纳米级,实现了从COM到COD的完全转化,并几乎完全抑制了草酸钙晶体的形成。此外,HMP还显著减轻了NRK-52E细胞中高草酸水平引起的氧化损伤,降低了活性氧的产生,抑制了线粒体膜电位的去极化,从而抑制了细胞凋亡。结合转录组数据和结晶结果,HMP主要通过调节草酸钙的结晶过程发挥作用:它上调PPARα的表达,促进脂肪酸的转运和β-氧化,进而增强下游抗氧化因子NRF2和SOD1的表达,从而减轻高草酸尿引起的肾氧化损伤。这种新型药物HMP同时具备调节草酸钙结晶和抑制氧化应激的作用,可能成为治疗肾结石的有效选择。

肾结石是泌尿系统中的常见疾病,其发病率和复发率较高,但有效的药物治疗手段较为有限。我们选择了六偏磷酸钠(HMP)来研究其在体外和体内抑制草酸钙(CaOx)结晶的作用。通过生物信息学分析、药物分子对接模拟,以及在细胞模型和由高草酸尿引起的结晶大鼠模型中探索,我们预测了HMP的潜在作用靶点。HMP能够特异性地吸附在草酸钙晶体的高能表面,抑制草酸钙一水合物(COM)的生长,显著减小晶体尺寸,并促进其转化为草酸钙二水合物(COD)。在高浓度下,草酸钙晶体从微米级转变为纳米级,实现了从COM到COD的完全转化,并几乎完全抑制了草酸钙晶体的形成。此外,HMP还显著减轻了NRK-52E细胞中高草酸水平引起的氧化损伤,降低了活性氧的产生,抑制了线粒体膜电位的去极化,从而抑制了细胞凋亡。结合转录组数据和结晶结果,HMP主要通过调节草酸钙的结晶过程发挥作用:它上调PPARα的表达,促进脂肪酸的转运和β-氧化,进而增强下游抗氧化因子NRF2和SOD1的表达,从而减轻高草酸尿引起的肾氧化损伤。这种新型药物HMP同时具备调节草酸钙结晶和抑制氧化应激的作用,可能成为治疗肾结石的有效选择。

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