《Phytomedicine》：Huaier-Derived Neutral Polysaccharide WHPB Mitigates Renal Fibrosis via CSF-1R/PI3K/AKT-Mediated FUT8 Inhibition
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肾间质纤维化（RIF）是慢性肾病（CKD）的关键病理特征，研究证实核心岩藻糖基化（CF）通过FUT8酶介导促进RIF进展。本文通过构建三种RIF小鼠模型，系统评估Huaier提取物（HET）及其活性多糖WHPB的抗纤维化作用，并首次阐明WHPB通过特异性结合CSF-1R抑制PI3K/AKT/CREB-1/STAT3通路，从而下调FUT8表达及CF修饰，实现肾靶向治疗。
何慧|杨宁|周洋萱|李明翰|王大鹏|王卫东|唐青竹|肖坤|杜向宁|秦宝杰|陈顺妮|宋慧仪|郭先安|郝娇娇|范阳|林红丽
大连医科大学第一附属医院肾脏病科，辽宁省肾脏疾病重点实验室，国家肾脏疾病临床研究中心大连分中心转化医学中心
摘要
背景
肾间质纤维化（RIF）是慢性肾脏病（CKD）的标志性特征。岩藻糖转移酶8（FUT8）介导核心岩藻糖化（CF），在促进RIF过程中起核心作用，但其治疗潜力尚未完全探索。华艾（Huaier）是一种广泛用于多种肿瘤临床治疗的中药，已显示出减轻肾损伤的潜力，这突显了其作为抑制FUT8表达的治疗手段的潜力。
目的
本研究旨在评估华艾提取物（HET）及其多糖成分WHPB对抗RIF的效果，确定WHPB的作用靶点，并阐明其涉及FUT8调控的机制。
方法
建立了三种由叶酸、腺嘌呤和单侧输尿管梗阻（UUO）诱导的肾间质纤维化（RIF）小鼠模型，以评估HET和WHPB的抗纤维化作用。通过核磁共振（NMR）光谱对WHPB的结构进行了表征。采用蛋白质组学分析来鉴定差异表达的蛋白质和WHPB的潜在靶点。表面等离子共振（SPR）技术用于确认WHPB与候选受体之间的结合相互作用。在巨噬细胞和肾小管上皮细胞（RTECs）中进行了功能测定，以评估WHPB对FUT8表达及相关信号通路的影响。
结果
WHPB选择性地结合到巨噬细胞和受损RTECs上的CSF-1R上，抑制CSF-1R/PI3K/AKT/CREB-1/STAT3通路并下调FUT8表达。这减少了与纤维化相关的受体的核心岩藻糖化。WHPB在所有模型中均减轻了纤维化，并优先在病变肾脏中积累。
结论
WHPB通过PI3K/AKT信号通路靶向CSF-1R来抑制FUT8，阻断关键的纤维化通路。这些发现支持将WHPB开发为一种用于抑制RIF的靶向治疗药物。
引言
肾间质纤维化（RIF）是慢性肾脏病（CKD）的最终表现形式，其特征是持续炎症、肌成纤维细胞增殖和细胞外基质（ECM）过度沉积（Kanlaya和Thongboonkerd，2019；Yan等人，2021；Du等人，2019）。多个促纤维化信号通路的过度激活在RIF中起关键作用，包括Smad2/3、ERK-1/2和NF-κB通路（Wang等人，2024；Livingston等人，2024；Lin等人，2021）。核心岩藻糖化（CF）是一种重要的翻译后修饰，调控基本的细胞过程，如信号转导、细胞粘附和免疫反应（Jin等人，2023；Zhang等人，2023；Huang等人，2021；Do等人，2021）。岩藻糖转移酶8（FUT8）是唯一负责N-连接糖蛋白α-1,6-岩藻糖化的酶，对CF的修饰至关重要（García-García等人，2021；Muranaka等人，2023）。我们之前的研究表明，随着RIF的进展，CF水平升高，而FUT8的抑制可降低CF水平并减轻单侧输尿管梗阻（UUO）引起的RIF（Shen等人，2013；Wang等人，2017；Li等人，2023）。因此，靶向抑制CF为RIF提供了一种有前景的治疗策略。
对我们之前研究的评论指出，鉴于广谱FUT8抑制的非特异性作用，直接靶向FUT8可能不是最佳的治疗策略（Venkatachalam和Weinberg，2013）。尽管有多种FUT8抑制剂正在研发用于癌症治疗，但它们的非选择性活性和可能的生理效应仍是一个问题（Manabe等人，2017；J?rv?等人，2020；Do等人，2021）。因此，有必要开发选择性FUT8抑制剂，以最小化脱靶效应并保持其生理功能。
巨噬细胞和肾小管上皮细胞（RTECs）在RIF的进展中起核心作用。巨噬细胞通过释放促炎和促纤维化介质驱动炎症和成纤维细胞活化，而RTECs则通过分泌纤维生成因子并发生上皮-间充质转化（EMT）来促进ECM的沉积（Li等人，2018；Sun等人，2024；Li等人，2024）。此外，我们之前的体内研究表明，巨噬细胞和RTECs中CF修饰的上调会加剧RIF过程（Hu等人，2022）。然而，目前尚不清楚抑制巨噬细胞和RTECs中的CF修饰是否可以减缓RIF的进展。
华艾是一种源自槐树的药用真菌，在中医中已有超过千年的应用历史，已被证明对肿瘤和免疫相关疾病具有疗效和安全性（Long和Wu，2023；Lv等人，2022；Guo等人，2024；Xie等人，2024；Jin等人，2024）。最近的一项研究表明，HET通过上调miR-1271来抑制急性肾损伤向CKD的进展，从而减少内质网应激和细胞凋亡（Zhao和Wu，2020）。然而，HET是一种复杂的混合物，包含多糖、蛋白质、酮类和生物碱（Ji等人，2024）。因此，其活性成分及其在RIF中的作用机制尚未确定。
本研究使用多种模型，包括叶酸（FA）和腺嘌呤（Ad）诱导的肾纤维化以及UUO小鼠，证明从HET中分离出的中性多糖WHPB可以缓解RIF。它通过特异性结合RIF期间巨噬细胞和肾小管上皮细胞上过表达的CSF-1R来实现这一效果，从而靶向CSF-1R/PI3K/AKT信号通路，抑制异常的FUT8表达，并比传统的广谱小分子FUT8抑制剂具有更好的肾脏特异性和安全性。据我们所知，这是首次阐明WHPB通过抑制FUT8来缓解RIF的机制的研究，揭示了一种新的糖基化介导的途径。
动物
从中国大连医科大学实验动物中心获得了6-8周大的C57BL/6和ICR小鼠。所有实验均获得了机构动物护理和使用委员会（伦理批准编号：AEE24009）的批准。
动物分组：
- (1)
HET疗效评估（n=6）：对照组、FA组以及HET（FA诱导+HET治疗）组；对照组、Ad组以及HET（Ad诱导+HET治疗）组；假手术组、UUO组以及HET（UUO+HET治疗）组。
- (2)
WHPB疗效评估（n=6）：对照组、WHPB（低剂量）组
HET通过抑制FUT8表达缓解RIF
对一个公开可用的转录组数据集（GEO:
GSE66494）的分析显示，与三个健康对照组（GSM1623357、GSM1623358、GSM1623359）相比，三个慢性肾脏病（CKD）患者（GSM1623307、GSM1623309、GSM1623310）的肾活检中FUT8显著上调（图S1），这证明了其在临床中的相关性。这促使我们研究其在实验模型中的作用。在腺嘌呤（Ad）诱导的肾间质纤维化（RIF）小鼠模型中，华艾
讨论
HET的主要活性成分WHPB特异性结合到RIF期间巨噬细胞和RTECs上过表达的CSF-1R上，从而下调PI3K/AKT/CREB-1/STAT3通路，并抑制异常的FUT8表达及其下游的Smad2/3、ERK-1/2和NF-κB通路，最终减轻RIF。这些发现表明WHPB可能是抑制RIF中FUT8表达的有效且高度选择性的治疗手段。这项研究提供了新的视角
结论
我们通过提取和纯化获得了WHPB，并对其单糖组成和糖苷键构型进行了系统分析。已证实WHPB通过结合巨噬细胞和受损RTECs上的CSF-1R来特异性靶向CSF-1R/PI3K/AKT/CREB-1/STAT3信号通路，从而抑制FUT8。此外，WHPB通过抑制关键炎症受体的胶原纤维生成（CF）有效减轻了RIF
术语表
BMDMs（骨髓来源的巨噬细胞）：从骨髓前体细胞体外生成的巨噬细胞，用于研究巨噬细胞的生物学和功能。
CF（核心岩藻糖化）：一种特定的糖基化类型，其中岩藻糖被添加到N-连接糖胺的最内层残基上。这种修饰由FUT8催化。
CKD（慢性肾脏病）：一种长期疾病，其特征是肾功能逐渐丧失。
CSF-1（集落刺激因子1）：
CRediT作者贡献声明
概念构思：林红丽。数据管理：何慧、杨宁、周洋萱、李明翰、王卫东、唐青竹、肖坤、杜向宁、秦宝杰、陈顺妮、宋慧仪、郭先安、郝娇娇、范阳。形式分析：何慧、杨宁、王大鹏。研究：何慧、杨宁、周洋萱、李明翰、王卫东、唐青竹、肖坤、杜向宁、秦宝杰、陈顺妮、宋慧仪、郭先安、郝娇娇、范阳。方法学：周洋萱、李明翰
未引用的参考文献
Guo等人，2025；Li等人，2024；Wang等人，2024
CRediT作者贡献声明
何慧：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原稿、研究、形式分析、数据管理。杨宁：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 原稿、方法学、研究、形式分析、数据管理。周洋萱：方法学、研究、数据管理。李明翰：方法学、研究、数据管理。王大鹏：撰写 – 原稿、形式分析。王卫东：研究、数据管理。唐青竹：研究、数据管理。
致谢
本研究得到了中国自然科学基金（编号82270735和82470721）和大连领军人才资助项目的支持。
感谢Figdraw在绘制我们的机制图方面的帮助。
