橙皮苷负载胆汁盐纳米粒（HES-BS）通过调控Nrf2/Keap1和Bcl2/Bax通路缓解甲氨蝶呤肾毒性的机制研究

本研究针对甲氨蝶呤（MTX）治疗引发的肾毒性问题，开发了橙皮苷负载胆汁盐纳米粒（HES-BS）新型递送系统。通过薄膜水合法制备的HES-BS（粒径162 nm，包封率89.1%）显著提升药物生物利用度，证实其可通过调节氧化应激标志物（MDA、GSH、SOD）、激活Nrf2/Keap1抗氧化通路及抑制Bax/Bcl2凋亡通路，有效改善MTX诱导的肾功能损伤（血清肌酐降低59.8%，eGFR提升86.5%），为临床防治化疗相关性肾损伤提供新策略。

　　

研究背景

药物性肾损伤是临床常见的严重并发症，约20%的急性肾衰竭病例与药物治疗相关。甲氨蝶呤（Methotrexate, MTX）作为经典抗肿瘤和免疫抑制剂，其肾毒性主要源于结晶沉积、氧化应激和细胞凋亡。尽管天然黄酮类化合物橙皮苷（Hesperidin, HES）具有抗氧化和抗炎潜力，但其水溶性差（56%释放需24小时）、生物利用度低（IC₅₀ 264 μg/mL）严重限制临床应用。如何突破递送瓶颈，同时精准调控肾细胞凋亡/存活平衡，成为亟待解决的科学问题。

研究设计与方法

埃及Beni-Suef大学的研究团队采用薄膜水合法构建橙皮苷胆汁盐纳米粒（HES-BS），通过动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）和差示扫描量热法（DSC）表征纳米粒性质。选用雄性Wistar大鼠建立MTX肾毒性模型（20 mg/kg单次腹腔注射），评估HES-BS对肾功能指标（肌酐、尿素、eGFR）、氧化应激参数（MDA、GSH、SOD）的影响，结合qPCR分析Nrf2/Keap1和Bcl2/Bax基因表达，并通过组织病理学验证保护效果。

主要结果

1. 纳米粒特性优化

   制备的HES-BS呈球形（TEM验证），粒径162 nm，zeta电位-21.6 mV，包封率89.1%。DSC证实药物以无定形态存在，FTIR显示成分间无化学相互作用。体外释放显示8小时释放56%，显著优于游离HES（P<0.001）。

1. 肾功能改善

   MTX组血清肌酐升高277%（1.32 vs 0.35 mg/dL），而HES-BS治疗组降至0.53 mg/dL（P<0.001），eGFR从89.33恢复至166.33 mL/min。电解质紊乱（血钾5.01→4.60 mmol/L）同步改善。

2. 氧化应激调控

   HES-BS使肾组织MDA降低42.7%，GSH提升2.1倍（P<0.001），SOD活性恢复至接近正常水平。

3. 分子机制解析

   qPCR显示HES-BS显著上调Nrf2（2.3倍）和Bcl2（1.8倍）表达，同时抑制Keap1（62%）和Bax（55%），表明其通过双重通路发挥作用。

1. 组织病理学证据

   HES-BS组肾小球萎缩和肾小管上皮细胞凋亡显著减少，病理评分较MTX组改善83%（P<0.001）。

结论与意义

该研究首次证实HES-BS可通过"抗氧化-抗凋亡"协同机制缓解MTX肾毒性：

1. 纳米递送系统使HES生物利用度提升2.5倍（IC₅₀从264降至106.2 μg/mL）；

2. 通过激活Nrf2/Keap1通路增强细胞抗氧化防御；

3. 调节Bcl2/Bax平衡抑制线粒体凋亡途径。

   这项发表于《BMC Nephrology》的成果为化疗辅助药物开发提供了新思路，其纳米载体策略可拓展至其他水溶性差的植物活性成分递送领域。