《Frontiers in Immunology》：Vericiguat attenuates cyclosporine A-induced nephropathy by targeting the NF-κB/TGF-β1 axis: an integrated network pharmacology, Mendelian randomization, and experimental study
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本研究通过整合网络药理学、孟德尔随机化（MR）分析及体内外实验，首次系统揭示可溶性鸟苷酸环化酶（sGC）刺激剂维利西呱（Vericiguat）对环孢素A（CsA）诱导慢性肾脏病（CKD）的保护作用。研究发现维利西呱通过抑制IKKβ/IκBα/NF-κB p65通路磷酸化及TGF-β1/Smad信号激活，有效阻断炎症-纤维化恶性循环，为药物重定位治疗CKD提供新策略。
1 引言
慢性肾脏病（CKD）是全球重大健康负担，影响超过8亿人。药物肾毒性是其重要病因之一，其中环孢素A（CsA）作为钙调磷酸酶抑制剂，虽广泛用于器官移植和自身免疫性疾病治疗，但长期使用常导致慢性肾病，特征为进行性肾小管损伤、间质炎症、纤维化及肾功能不可逆丧失。CsA诱导CKD的发病机制涉及核因子κB（NF-κB）和转化生长因子β1（TGF-β1）信号通路的异常激活，二者相互作用形成炎症与纤维化的恶性循环。维利西呱是一种新型口服sGC刺激剂，通过增强环磷酸鸟苷（cGMP）信号发挥抗炎、抗纤维化作用，其在心力衰竭患者中的安全性已得到验证，但其在CsA肾病中的直接肾脏保护作用及机制尚未明确。本研究采用计算生物学与实验生物学相结合的整合策略，旨在阐明维利西呱在CsA诱导CKD中的治疗潜力及作用机制。
2 材料与方法
2.1 材料
研究使用多个数据库（如DrugBank、SwissTargetPrediction、GEO、OpenGWAS等）和软件（如Cytoscape、AutoDockTools、R等）进行网络药理学与孟德尔随机化分析。动物实验使用65只雄性C57BL/6J小鼠，随机分为对照组、CsA模型组及低、中、高剂量维利西呱治疗组。细胞实验采用人肾小管上皮细胞（HK-2）系。药物包括维利西呱（Victhor）和CsA（Xinsaisping）。
2.2 方法
2.2.1 整合计算分析
通过网络药理学筛选维利西呱与CKD的共同靶点，构建“药物-靶点-疾病”网络和蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，识别核心靶点（如STAT3、NFKB1）。利用孟德尔随机化分析评估靶点基因与CKD风险的因果关系，发现NFKB1、STAT3、PIK3CG、IKBKB等基因显著相关。分子对接与分子动力学模拟显示维利西呱与IKBKB、NFKB1结合稳定。功能富集分析提示核心靶点富集于活性氧反应、化学应激反应及炎症、纤维化相关通路。
2.2.2 体内动物实验
小鼠接受CsA（30 mg/kg/day）灌胃12周建立CKD模型，同时给予不同剂量维利西呱（2.5、5、10 mg/kg/day）治疗。监测24小时尿蛋白、体重变化，终点检测血清肌酐（SCr）、尿素氮（BUN）、尿蛋白/肌酐比值（UPCR）等肾功能指标。组织学检查包括H&E、Masson、Sirius red、PAS染色及透射电镜观察超微结构。检测肾脏活性氧（ROS）、炎症因子（IL-6、TNF-α）和纤维化标志物（α-SMA、E-Cadherin）表达。Western blot和qRT-PCR分析NF-κB/TGF-β1轴关键蛋白及基因表达。
2.2.3 体外细胞实验
HK-2细胞经CsA（5 μM）处理建立炎症-纤维化模型，并给予不同浓度维利西呱（8、17、25 μM）干预。CCK-8法检测细胞活力与IC50。DCFH-DA探针检测ROS水平，免疫荧光和Western blot分析炎症、纤维化标志物及NF-κB/TGF-β1通路蛋白表达。通过慢病毒转染构建p65敲低（shRNA-p65）和过表达（OE-p65）的HK-2细胞系，验证p65在维利西呱作用中的关键节点地位。
3 结果
3.1 整合分析识别维利西呱在CKD中的核心靶点
网络药理学筛选出42个维利西呱与CKD共同靶点，PPI网络分析确定STAT3、NFKB1等为核心靶点。孟德尔随机化显示NFKB1、STAT3、PIK3CG、IKBKB与CKD风险存在因果关系。分子对接表明维利西呱与IKBKB、NFKB1结合能较低（<-8 kcal/mol），分子动力学模拟证实结合稳定。人CKD转录组数据（GSE37171）验证核心基因在患者肾脏中差异表达。
3.2 维利西呱改善CsA诱导的小鼠CKD
维利西呱治疗剂量依赖性地减轻CsA引起的蛋白尿、体重下降及肾功能损害（BUN、SCr、UPCR降低），改善肾脏组织学损伤（管腔扩张、炎症浸润、胶原沉积减少），抑制线粒体超微结构异常。同时，维利西呱降低肾脏ROS水平，下调IL-6、TNF-α、α-SMA表达，上调E-Cadherin。机制上，维利西呱抑制IKKβ、IκBα、p65、Smad2/3磷酸化，降低TGF-β1、ALK5、Smad4表达，上调Smad7，阻断NF-κB/TGF-β1轴激活。
3.3 细胞实验验证维利西呱作用机制
维利西呱（8、17 μM）无显著细胞毒性，但有效抑制CsA诱导的HK-2细胞ROS生成、炎症因子分泌和纤维化标志物表达，且呈剂量依赖性。Western blot证实维利西呱抑制NF-κB和TGF-β1/Smad通路激活。p65敲低增强维利西呱的抗炎、抗纤维化效果，而p65过表达则减弱其保护作用，遗传学验证p65为维利西呱作用的关键节点。
4 讨论与展望
本研究通过多学科整合策略，证实维利西呱通过抑制ROS/NF-κB/TGF-β1/Smad轴，打破炎症-纤维化恶性循环，从而减轻CsA诱导的肾损伤。维利西呱直接靶向IKKβ/NFKB1等分子，抑制NF-κB通路的激活，同时调控TGF-β1/Smad信号，发挥抗炎、抗纤维化、抗氧化多重效益。研究为维利西呱重新定位治疗CKD提供理论依据，尤其适用于CsA等药物性肾毒性的防治。未来临床研究可探索其与肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）抑制剂或钠-葡萄糖协同转运蛋白2（SGLT2）抑制剂的联合应用价值。
5 局限性
研究主要基于 preclinical 模型，临床样本验证不足；时间效应未全面评估；除NF-κB/TGF-β1轴外，其他潜在靶点（如PIK3CG、STAT3）未深入探讨；CsA模型不能完全代表多因素CKD；sGC/cGMP通路在调控中的直接证据有待加强；联合用药效果尚未测试。
