唐乃康配方通过调节SHIP2/PI3K/AKT通路减轻糖尿病肾病中的足细胞损伤

《Journal of Diabetes Research》：TangNaikang Formula Alleviates Podocyte Injury in Diabetic Nephropathy by Modulating the SHIP2/PI3K/AKT Pathway

糖尿病肾病（DN）中足细胞损伤的机制及中药TNK的调控作用研究。通过db/db小鼠模型和MPC5细胞实验，结合UPLC-Q-TOF/MS成分分析、网络药理学及免疫荧光等技术，发现TNK通过抑制SHIP2、激活PI3K/AKT通路改善代谢紊乱、肾结构损伤及足细胞功能。主要发现包括：1）TNK含69种成分，血清代谢物34种；2）显著降低AGEs、BUN、Scr及尿蛋白；3）上调SYNPO、nephrin、CD2AP等足细胞保护蛋白；4）验证PI3K/AKT通路及SHIP2的关键作用。

　　糖尿病作为一种全球性的慢性代谢性疾病，其并发症之一糖尿病肾病（Diabetic Nephropathy, DN）已成为导致终末期肾病（End-Stage Renal Disease, ESRD）的重要原因之一。根据国际糖尿病联盟2021年的报告，全球约有5.37亿人患有糖尿病，预计到2045年这一数字将攀升至7.83亿。糖尿病肾病不仅影响肾脏功能，还会导致肾小球结构和功能的破坏，严重威胁患者的健康。研究显示，DN的病理特征包括肾小球基底膜增厚、系膜细胞增殖、肾小管间质纤维化、尿蛋白增加等，这些变化往往与肾小球足细胞的损伤密切相关。足细胞是肾小球滤过屏障的关键组成部分，其结构和功能的异常会导致蛋白尿和肾功能下降。因此，探索有效的治疗方法以减轻足细胞损伤，对于延缓DN的发展具有重要意义。

传统中医在治疗糖尿病及其并发症方面具有独特的优势，其多靶点、多通路的治疗机制被认为能够有效调节血糖、血脂代谢，同时具有抗氧化、抗炎、抗纤维化等多重作用。本研究聚焦于一种传统中药复方“通脉降糖汤”（TangNaikang, TNK），旨在探讨其在糖尿病肾病中的保护机制。TNK由人参、夏枯草、女贞子、木瓜叶和水半夏按1:4:2:4:2的比例组成，其成分复杂，涵盖了多种活性物质。通过实验分析，研究发现TNK中含有69种化合物，包括黄酮类、三萜类、木脂素等，这些成分可能通过多种生物机制对肾小球足细胞起到保护作用。

为了更全面地了解TNK的作用机制，研究采用了网络药理学的方法，分析其与糖尿病肾病相关靶点的潜在相互作用。网络药理学结果显示，TNK与PI3K/AKT信号通路存在显著的关联，这一通路在维持肾小球滤过屏障的完整性中发挥重要作用。PI3K/AKT通路不仅参与调节细胞的生长、存活和代谢，还与肾小球足细胞的功能密切相关。此外，研究还发现TNK中的某些成分可能通过抑制SHIP2（一种负向调节PI3K/AKT通路的磷脂酶）来改善这一通路的活性，从而保护足细胞免受高血糖引起的损伤。

在实验模型方面，研究使用了db/db小鼠和高糖诱导的MPC5细胞。db/db小鼠是一种常用的糖尿病模型，其表现出类似于人类糖尿病的代谢紊乱和肾病特征。通过8周的干预实验，研究发现TNK能够显著改善db/db小鼠的血脂水平、肾功能指标以及肾组织的病理结构。具体而言，TNK处理组的血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白（LDL）水平均显著低于模型组，而高密度脂蛋白（HDL）和晚期糖基化终产物（AGEs）则有所改善。此外，TNK还能显著降低24小时尿蛋白水平，改善肾小球基底膜的厚度，减少肾小管间质的水肿和炎症细胞浸润。这些结果表明，TNK在改善糖尿病肾病的代谢紊乱和组织损伤方面具有积极作用。

在MPC5细胞实验中，研究进一步验证了TNK对高糖诱导的足细胞损伤的保护作用。MPC5细胞是一种来源于肾小球的细胞系，其功能与足细胞相似，能够模拟糖尿病引起的肾小球病变。通过CCK-8实验，研究发现TNK含有的血清显著提高了MPC5细胞的存活率。同时，通过免疫荧光和Western blot分析，研究发现TNK能够调节与足细胞功能相关的蛋白表达，如SYNPO、nephrin、CD2AP和podocin，以及PI3K/AKT通路相关蛋白如PI3K、AKT、SHIP2、IRS2和GLUT4。这些蛋白的表达水平在TNK处理后均有所改善，表明TNK通过调节这些关键蛋白的表达来发挥其保护作用。

研究还发现，TNK能够显著降低SHIP2的表达，而SHIP2是PI3K/AKT通路中的一个关键负向调节因子。高表达的SHIP2会抑制PI3K/AKT通路的活性，从而导致足细胞功能受损。通过降低SHIP2的表达，TNK能够激活PI3K/AKT通路，提高细胞的存活率和功能状态。这一发现为TNK在糖尿病肾病中的作用机制提供了新的视角，即通过调节SHIP2的表达来改善PI3K/AKT通路的功能，从而保护足细胞免受高血糖的损害。

此外，研究还涉及了多种实验技术，如超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF/MS），用于鉴定TNK的化学成分和其在体内的代谢产物。通过这一技术，研究确定了TNK中含有多种活性成分，包括黄酮类、三萜类、木脂素等，这些成分可能在不同阶段对足细胞起到不同的保护作用。同时，研究还通过定量实时聚合酶链反应（RT-qPCR）和Western blot等方法，进一步验证了TNK对相关蛋白表达的调节作用。

本研究的结果表明，TNK能够通过调节SHIP2的表达，改善PI3K/AKT通路的功能，从而减轻糖尿病肾病中的足细胞损伤。这一机制不仅有助于理解TNK的药理作用，也为开发新的糖尿病肾病治疗策略提供了理论依据。然而，研究也指出，目前的实验设计仍存在一定的局限性，例如未能在体内实验中使用SHIP2基因敲除小鼠进一步验证其作用机制，以及未能建立足细胞中SHIP2基因转染的体外模型。因此，未来的研究需要进一步探索TNK与SHIP2之间的具体作用机制，以提供更全面的证据支持其治疗潜力。

总的来说，这项研究为传统中药在糖尿病肾病治疗中的应用提供了新的思路。TNK不仅具有调节血糖和血脂代谢的作用，还能通过影响PI3K/AKT通路和SHIP2的表达，保护足细胞免受高血糖的损害。这些发现不仅有助于深入理解糖尿病肾病的发病机制，也为开发基于中药的治疗策略提供了科学依据。未来的研究应进一步探讨TNK的成分和作用机制，以期为糖尿病及其并发症的治疗提供更有效的解决方案。