异钩藤碱通过激活Nrf2抑制铁死亡改善糖尿病肾病的机制研究

本研究针对糖尿病肾病（DN）中铁死亡的新型致病机制，探讨天然化合物异钩藤碱（IRN）的肾脏保护作用。通过体内外实验证实IRN可通过激活Nrf2/HO-1通路抑制铁死亡，显著改善肾功能指标（SCr、BUN、UACR）和组织病理损伤，为DN治疗提供了新靶点和潜在治疗策略。

　　

糖尿病肾病作为糖尿病最严重的微血管并发症之一，已成为终末期肾病的主要病因，目前临床缺乏有效遏制其进展的治疗手段。近年来研究发现，铁死亡（ferroptosis）——一种铁依赖性的新型细胞程序性死亡形式——在糖尿病肾病发病机制中扮演关键角色。这种死亡模式以脂质过氧化物积累和抗氧化防御系统崩溃为特征，与肾脏细胞损伤密切相关。在此背景下，探寻能够靶向铁死亡的有效干预剂成为研究热点。

来自苏州大学附属第一医院血液净化中心的研究团队将目光投向天然产物异钩藤碱（Isorhynchophylline, IRN）。这种从传统中药钩藤中提取的四环吲哚氧化物生物碱，先前已被证实对糖尿病脑病和急性肾损伤具有保护作用，但其是否通过调控铁死亡影响糖尿病肾病进程尚不明确。为此，研究团队在《Nefrología (English Edition)》发表了题为"Isorhynchophylline protects against ferroptosis in diabetic nephropathy by activating Nrf2"的论文，系统阐述了IRN通过Nrf2/HO-1信号通路抑制铁死亡的核心机制。

研究主要采用基因缺陷型db/db糖尿病小鼠模型模拟人类2型糖尿病肾病进程，并结合高葡萄糖（HG）刺激的人肾小管上皮HK-2细胞构建体外模型。关键技术方法包括：通过检测血清肌酐（SCr）、血尿素氮（BUN）和尿白蛋白/肌酐比值（UACR）评估肾功能；采用HE和PAS染色观察肾脏组织病理学改变；使用生化法检测铁含量、丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH）水平以评估铁积累和氧化应激程度；通过蛋白质印迹（western blotting）和免疫荧光技术分析铁死亡相关蛋白（FTH-1、GPX4、SLC7A11、TFR-1、NCOA4）及Nrf2/HO-1信号通路蛋白的表达与核转位情况。

研究结果

IRN改善糖尿病小鼠代谢指标和肾功能

研究发现在db/db糖尿病小鼠中，IRN给药显著降低血糖水平，调节体重与肾脏重量比值，同时使升高的SCr、BUN和UACR指标明显回落，表明IRN有效缓解了糖尿病症状并改善了肾功能。

IRN减轻肾脏组织病理损伤

通过组织学分析发现，IRN治疗组小鼠的肾小球肥大、系膜基质积聚、毛细血管基底膜增厚和基质扩张等病理改变得到显著缓解，证明IRN对糖尿病引起的肾脏结构破坏具有修复作用。

IRN抑制铁死亡过程

在体内外实验中，IRN处理显著降低铁离子蓄积和脂质过氧化产物MDA水平，提升抗氧化剂GSH含量。同时，IRN上调铁死亡负调控蛋白FTH-1、GPX4和SLC7A11表达，而下调正调控蛋白TFR-1和NCOA4，明确证实IRN可通过多靶点抑制铁死亡。

IRN激活Nrf2/HO-1信号通路

机制研究表明，IRN能增强糖尿病小鼠肾脏及HG刺激的HK-2细胞中Nrf2和HO-1蛋白表达，并促进Nrf2核转位。这一发现揭示IRN的抗铁死亡作用与其激活Nrf2/HO-1这一关键抗氧化通路密切相关。

研究结论部分强调，IRN通过激活Nrf2/HO-1信号通路，系统调控铁代谢与氧化应激平衡，从而抑制肾脏细胞铁死亡，延缓糖尿病肾病进展。该研究不仅深化了对铁死亡在糖尿病肾病中作用机制的理解，也为IRN作为潜在治疗药物提供了坚实的临床前证据。值得注意的是，IRN作为一种天然化合物，具有较好的安全性 profile，其多重作用机制（包括抗氧化、铁螯合和信号通路调控）展现出优于单一靶点药物的治疗潜力。讨论中进一步指出，Nrf2作为氧化应激反应的中枢调节因子，其激活可协同上调多个细胞保护基因，这可能解释IRN为何能产生显著的肾脏保护效应。这项研究为糖尿病肾病的药物开发提供了新方向，同时凸显了传统中药活性成分在现代疾病治疗中的重要价值。