红景天苷通过HIF-1α信号通路抑制巨噬细胞焦亡减轻肾缺血再灌注损伤的机制研究

本研究针对肾缺血再灌注损伤(RIRI)中巨噬细胞焦亡加剧炎症反应的临床难题，首次揭示红景天苷(Sa)通过调控HIF-1α/ROS/NLRP3轴抑制巨噬细胞焦亡的新机制。浙江大学医学院附属第一医院麻醉科团队通过多组学分析结合功能实验，证实Sa能显著改善肾功能并减少肾小管坏死，其核心机制是通过阻断ROS-HIF-1α正反馈循环抑制NLRP3炎症小体激活和gasdermin D(GSDMD)切割。该研究为开发靶向HIF-1α-pyroptosis轴的急性肾损伤治疗策略提供理论依据。

　　

研究背景
肾脏作为高耗氧器官，对缺血异常敏感。肾缺血再灌注损伤(RIRI)是急性肾损伤(AKI)的主要病因，临床常见于肾移植、心脏手术等场景。尽管现有支持治疗能部分缓解症状，但缺乏针对炎症级联反应的特异性干预手段。近年研究发现，巨噬细胞焦亡(pyroptosis)通过释放IL-1β/IL-18等促炎因子形成"细胞因子风暴"，成为RIRI恶化的关键推手。红景天苷(Salidroside, Sa)作为传统中药红景天的活性成分，虽在多种缺血性疾病中展现器官保护作用，但其调控巨噬细胞焦亡的具体机制仍是未解之谜。

浙江大学医学院附属第一医院麻醉科团队在《Inflammation》发表的研究，首次阐明Sa通过靶向缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)信号通路抑制巨噬细胞焦亡的分子机制。研究人员创新性地整合单细胞转录组测序(scRNA-seq)与网络药理学，揭示Sa打破"ROS-HIF-1α-NLRP3"恶性循环的多靶点作用特征，为开发精准化抗炎策略提供新思路。

关键技术方法
研究采用45分钟双侧肾动脉夹闭建立小鼠RIRI模型，设置假手术组、模型组及25/100 mg/kg Sa干预组。通过血清肌酐/尿素氮检测评估肾功能，H&E染色观察组织病理变化。运用Western blot检测肾损伤标志物(KIM-1/NGAL)和焦亡相关蛋白(GSDMD-N/c-Caspase-1)。结合GEO数据库scRNA-seq数据(GSE239287)分析巨噬细胞亚群变化，ELISA定量炎症因子水平。体外实验以LPS+ATP诱导骨髓源性巨噬细胞(BMDM)焦亡，通过CCK-8、DCFH-DA荧光探针和SOD/MDA检测评估Sa的抗氧化效应。

研究结果

Sa显著改善RIRI肾功能与病理损伤

高剂量Sa(100 mg/kg)使血清肌酐和尿素氮水平降低47.3%和52.6%，肾小管坏死评分下降64%。Western blot显示Sa剂量依赖性抑制KIM-1/NGAL表达，同时提升超氧化物歧化酶(SOD)活性并降低丙二醛(MDA)含量，证实其抗氧化应激作用。

巨噬细胞是RIRI核心效应细胞
scRNA-seq鉴定出11个肾细胞亚群，其中巨噬细胞比例在RIRI组增加3.8倍。差异表达分析显示焦亡相关基因(GSDMD/CASP1)和炎症因子(CCL2/TGF-β)在巨噬细胞中特异性富集，提示其驱动炎症微环境的核心地位。

Sa抑制肾组织炎症反应

免疫组化显示Sa组IL-6阳性信号减少72%，qPCR检测TNF-α/IL6/CCL2 mRNA水平下降50%-65%。ELISA证实Sa降低肾组织IL-1β/IL-18含量达60%，有效阻断"炎症-焦亡"正反馈。

Sa通过HIF-1α通路抑制焦亡

网络药理学预测HIF-1为Sa作用核心靶点。Western blot显示Sa使HIF-1α蛋白表达降低58%，同时抑制GSDMD-N/c-Caspase-1切割。体外实验证实400 μM Sa可消除LPS+ATP诱导的ROS爆发，使巨噬细胞焦亡率下降41%。

结论与意义
该研究首次系统阐明红景天苷通过"HIF-1α-ROS-NLRP3"轴抑制巨噬细胞焦亡的分子机制：①缺氧条件下Sa通过清除ROS阻断HIF-1α稳定化；②抑制NLRP3炎症小体组装及GSDMD孔道形成；③减少IL-1β/IL-18释放从而改善肾实质损伤。研究创新点在于：整合单细胞转录组与网络药理学揭示多靶点作用特征；明确HIF-1α在焦亡调控中的枢纽地位；为开发兼具抗氧化与抗炎活性的AKI治疗药物提供候选分子。未来需在灵长类模型中验证Sa的 pharmacokinetics特性，并探索其与现有肾脏保护剂的协同效应。