参术II方通过SIRT1/HIF-1α轴抑制慢性肾脏病中有氧糖酵解的抗纤维化机制研究

《Scientific Reports》:Shen-Shuai-II-Recipe inhibits aerobic glycolysis through SIRT1 in 5/6 ablation/infarction renal failure model

【字体: 时间:2026年01月13日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对慢性肾脏病(CKD)中肾小管上皮细胞能量代谢异常驱动纤维化的难题,探索了中药复方参术II方(SSR)的作用机制。通过体内外实验发现,SSR通过上调去乙酰化酶SIRT1表达,抑制缺氧诱导因子HIF-1α活性,进而阻断有氧糖酵解关键酶HK2和PFKFB3的表达,最终延缓肾间质纤维化进程。该研究为中药多靶点调控代谢重编程治疗CKD提供了实验依据。

  
慢性肾脏病(CKD)已成为全球公共卫生挑战,其核心病理改变——肾纤维化,与肾小管上皮细胞能量代谢异常密切相关。在缺氧微环境下,细胞倾向于从高效的氧化磷酸化转向低效的“有氧糖酵解”,这一代谢重编程过程不仅加速细胞损伤,更通过促进细胞外基质沉积直接推动纤维化进展。尽管现有药物如血管紧张素受体阻滞剂可延缓CKD进展,但针对代谢紊乱的特异性治疗手段仍显不足。传统中药复方参术II方(Shen-Shuai-II-Recipe, SSR)在临床实践中显示出肾脏保护作用,但其是否通过调控能量代谢抑制纤维化,机制尚不明确。
针对这一科学问题,上海中医药大学研究团队在《Scientific Reports》发表最新研究,通过整合动物模型和细胞实验,揭示SSR通过SIRT1/HIF-1α信号轴抑制有氧糖酵解,从而缓解肾纤维化的新机制。
关键技术方法概览
研究采用5/6肾切除/梗死(A/I)大鼠模型模拟CKD进展,以洛沙坦为阳性对照,通过灌胃给予SSR干预8周。体外实验采用大鼠肾小管上皮细胞(NRK-52E)在1%氧浓度下构建缺氧模型,使用含药血清处理。关键检测包括:Western blot分析纤维化标志物(FN、α-SMA)和糖酵解相关蛋白(HK2、PFKFB3)、代谢物(乳酸/丙酮酸)浓度测定、SIRT1基因干扰(siRNA)验证靶点依赖性。
研究结果
  1. 1.
    SSR改善CKD模型肾功能与纤维化
    在5/6 A/I大鼠中,SSR显著降低血清肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN)和尿蛋白肌酐比(UACR),Masson染色显示肾间质胶原沉积减少,Western blot证实纤维化标志物FN、α-SMA及增殖细胞核抗原(PCNA)表达下调(图1)。
  2. 2.
    SSR抑制肾脏有氧糖酵解
    5/6 A/I大鼠肾脏中糖酵解关键酶HK2和PFKFB3蛋白表达升高,乳酸浓度及乳酸/丙酮酸比值增加,SSR干预后上述指标均被逆转(图2),提示其调控糖酵解代谢表型。
  3. 3.
    SSR激活SIRT1并抑制HIF-1α
    在动物和细胞模型中,SSR均能上调SIRT1的mRNA和蛋白表达,同时降低HIF-1α水平(图3)。SIRT1作为NAD+依赖性去乙酰化酶,可促进HIF-1α降解,SSR可能通过此通路影响下游代谢。
  4. 4.
    SIRT1是SSR作用的核心靶点
    在缺氧NRK-52E细胞中,SSR含药血清剂量依赖性抑制FN、HK2、PFKFB3和HIF-1α表达,并升高培养基葡萄糖浓度、降低乳酸水平(图4)。而SIRT1基因沉默后,SSR的上述保护作用被取消(图5),明确其效应依赖于SIRT1。
结论与意义
本研究首次系统阐明SSR通过SIRT1/HIF-1α轴调控肾小管上皮细胞代谢重编程的分子机制。在缺氧环境下,SSR提升SIRT1活性,促进HIF-1α去乙酰化降解,进而抑制糖酵解关键酶表达,最终延缓纤维化进程(图6)。该研究不仅为中药复方多成分-多靶点治疗CKD提供理论支持,更提示靶向SIRT1调控能量代谢可能成为抗肾纤维化的新策略。后续研究可进一步解析SSR中活性成分(如丹酚酸B、小檗碱等)在肾脏组织的药代动力学特征,推动中药现代化发展。
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