
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
长春胺通过调控AMPK/mTOR信号通路诱导保护性自噬缓解庆大霉素诱导的大鼠肝肾毒性
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月21日 来源:Scientific Reports 3.8
编辑推荐:
本研究针对庆大霉素(GET)临床应用中的严重肝肾毒性问题,由埃及Deraya大学团队通过动物实验证实长春胺(VIN)可通过激活AMPK/mTOR通路诱导保护性自噬,显著降低GET诱导的氧化应激和细胞凋亡。研究发现VIN能上调Beclin-1/LC3表达,调节Bax/Bcl-2/caspase-3凋亡通路,为临床防治氨基糖苷类抗生素毒副作用提供了新策略。
研究背景揭秘
氨基糖苷类抗生素庆大霉素(GET)是治疗革兰氏阴性菌感染的主力军,但其临床应用始终笼罩在肝肾毒性的阴影下。据统计,约30%接受GET治疗的患者会出现肾功能异常,而肝损伤发生率也高达15%。这种毒性主要源于GET在肾小管上皮细胞和肝细胞中的蓄积,引发线粒体功能障碍、氧化应激风暴和细胞凋亡级联反应。尽管科学家们已发现自噬(autophagy)可能是对抗GET毒性的关键防御机制,但如何精准调控这一过程仍是未解之谜。
埃及Deraya大学的研究团队将目光投向了天然产物长春胺(VIN)——一种从长春花中提取的生物碱。既往研究表明VIN具有抗氧化和抗凋亡特性,但其对GET诱导的器官损伤保护作用及与自噬通路的关联尚未阐明。这项发表在《Scientific Reports》的研究首次揭示了VIN通过AMPK/mTOR信号轴激活保护性自噬的分子机制。
关键技术方法
研究采用24只雄性Wistar大鼠分为4组:对照组、GET组(100 mg/kg/day)、VIN组(40 mg/kg)和GET/VIN联合组。通过检测血清ALT/AST/LDH和尿素/肌酐评估肝肾功能;ELISA测定AMPK/mTOR/Beclin-1/LC3/caspase-3蛋白表达;qRT-PCR分析Bax/Bcl-2 mRNA水平;H&E染色观察组织病理变化;TAC和MDA检测氧化应激水平。
研究结果精要
肝功能改善证据链
GET组血清ALT(85 U/L)和AST(201.6 U/L)显著升高,而GET/VIN组分别降低至75.72 U/L和179.3 U/L。肝组织病理显示GET导致中央静脉充血、肝细胞空泡变性,VIN治疗组则接近正常结构。

肾功能保护数据
GET使血清尿素(51.07→41.43 mg/dl)和肌酐(1.325→0.7483 mg/dl)显著改善。肾损伤标志物KIM-1(1.335→0.5383 ng/ml)和NGAL(12.95→7.568 ng/ml)在联合组明显下降。病理评分显示GET导致肾小球萎缩、鲍曼腔扩张,VIN有效缓解这些病变。
氧化应激调控
GET组肝脏MDA(54.97→24.98 nmol/g)和肾脏MDA(69.93→44 nmol/g)在VIN干预后显著降低,血清TAC从0.5985提升至0.7272 mM/L,证实VIN的抗氧化能力。
自噬通路激活
ELISA检测显示VIN显著上调肝脏AMPK(8.697→15.35 ng/ml)、Beclin-1(0.2008→1.022 ng/ml)和LC3(0.4017→1.212 ng/ml),同时抑制mTOR(3.815→1.919 ng/ml)。肾脏组织呈现相同趋势,证明VIN通过AMPK/mTOR通路激活自噬。

凋亡通路调控
qRT-PCR显示VIN使肝脏Bax表达降低66%(14.27→4.587倍),Bcl-2提升48%;肾脏cleaved caspase-3从0.9613降至0.619 ng/ml,证实其抗凋亡作用。
研究启示
该研究首次阐明VIN通过三重机制对抗GET毒性:①激活AMPK/mTOR通路增强自噬流;②调节Bax/Bcl-2平衡抑制线粒体凋亡;③清除ROS减轻氧化损伤。特别值得注意的是,VIN对自噬的调控呈现组织特异性——肝脏AMPK上调幅度(77%)显著高于肾脏(80%),这可能与两种器官的代谢差异有关。
从转化医学角度看,VIN作为已获批临床使用的脑血管药物,其重新用于防治抗生素毒性的转化路径较短。但研究也存在局限:未阐明VIN是否直接影响GET的药代动力学;长期用药效果有待验证。未来研究可探索VIN与其他自噬调节剂的协同效应,或开发靶向性更强的衍生物。这项研究为应对抗生素毒性这一全球性临床难题提供了创新性的天然解决方案。
生物通微信公众号
知名企业招聘