天然产物、功能性食品及益生菌对非甾体抗炎药诱导的小肠损伤的保护作用:一项结合氧化应激与微生物组调控机制考量的系统综述

《Antioxidants》:Protective Effects of Natural Products, Functional Foods, and Probiotics on NSAID-Induced Small Intestinal Injury: A Systematic Review with Mechanistic Considerations of Oxidative Stress and Microbiome Modulation

【字体: 时间:2026年07月23日 来源:Antioxidants 8.2

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  喜马拉雅夜花(Oxybaphus himalaicus)Edgew.为传统藏药,用于治疗肾炎与水肿,但其活性成分及肾保护分子机制尚不清楚。研究人员探究了该植物主要成分Boeravinone A(BA)在脂多糖(LPS)诱导急性肾损伤(AKI)中的药理活性与机制

  
喜马拉雅夜花(Oxybaphus himalaicus)Edgew.为传统藏药,用于治疗肾炎与水肿,但其活性成分及肾保护分子机制尚不清楚。研究人员探究了该植物主要成分Boeravinone A(BA)在脂多糖(LPS)诱导急性肾损伤(AKI)中的药理活性与机制。采用LPS诱导AKI小鼠模型及LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞进行体内外评价。通过活性基蛋白质谱分析(ABPP)鉴定潜在靶点,并行等温滴定量热(ITC)、细胞热位移(CETSA)及药物亲和响应靶标稳定性(DARTS)验证。利用shRNA敲低及虚拟敲除分析靶标功能。BA剂量依赖性地减轻LPS诱导的肾损伤与炎症反应。磷酸甘油酸激酶1(PGK1)被鉴定为BA直接靶标。机制上,BA经PGK1激活Kelch样ECH关联蛋白1–核因子红细胞2相关因子2(Keap1–Nrf2)通路,上调Nqo1等抗氧化酶,减少IL-1β、IL-6等促炎细胞因子。巨噬细胞中PGK1虚拟敲除进一步支持其调控作用。结果表明BA靶向PGK1激活Keap1-Nrf2通路,降低氧化应激与炎症,为喜马拉雅夜花传统用药提供药理依据,BA可作为AKI机制干预候选物。
研究背景与立项依据
急性肾损伤(AKI)以肾功能快速下降为特征,临床高发病率与死亡率并存,现有支持性治疗无法直接干预分子机制,且疗效有限,部分患者进展为慢性肾病。LPS诱导AKI中,固有免疫激活核因子κB(NF-κB)并促进肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-1β等释放,活性氧(ROS)过量生成与炎症形成正反馈。Keap1-Nrf2通路是核心抗氧化防御系统,Nrf2脱离Keap1转位入核启动抗氧化反应元件(ARE)介导的基因转录。磷酸甘油酸激酶1(PGK1)催化1,3-二磷酸甘油酸(1,3-BPG)与3-磷酸甘油酸(3-PG)可逆转换,既往被认为是Nrf2负调控因子,其抑制可致Keap1甲基乙二醛化修饰而激活Nrf2,但分子基础未明。喜马拉雅夜花属藏医“五根”之一,前期总提物改善LPS-AKI,BA为其主要成分具抗炎报道,然其是否贡献肾保护及机制不清。该研究旨在明确BA肾保护作用并阐明PGK1–Keap1–Nrf2轴机制,论文发表于《Antioxidants》。
主要关键技术方法
研究人员构建雄性C57BL/6J小鼠LPS(10 mg/kg)诱导AKI体内队列(设对照、模型、BA低/高剂量10/20 mg/kg、地塞米松5 mg/kg组,n=8),及LPS(1 μg/mL)刺激RAW264.7巨噬细胞体外模型;采用ABPP结合LC-MS/MS初筛靶标,CETSA与DARTS及ITC(KD测定)、分子对接验证BA–PGK1互作;以scTenifoldKnk对LPS下RAW264.7单细胞转录组(GSE207902)做PGK1虚拟敲除并GO富集;慢病毒shRNA稳定敲低Pgk1;并行核质分离Western、免疫荧光、ROS(DCFH-DA)染色、qRT-PCR检测Nrf2下游Nqo1/Gclc/Gclm。
研究结果
3.1 BA减轻LPS-AKI小鼠肾病理损伤与炎症反应
血清肌酐(Cre)、尿素氮(BUN)显示BA回调LPS升高值;H&E见肾小管空泡变性、坏死脱落及炎性浸润,BA减轻之;IHC与肾组织Western示BA下调IL-1β、IL-6、TNF-α。结论:BA体内抗肾损伤并抑炎。
3.2 PGK1被鉴定为BA潜在分子靶标
ABPP质谱锁定PGK1;CETSA示BA提升PGK1热稳定性,DARTS示增强抗Pronase E消化;纯化重组人PGK1经ITC得KD=0.787 μM;对接得分6.06,结合LEU256/GLY238/GLY312。结论:BA直接结合PGK1活性口袋。
3.3 BA激活Keap1-Nrf2通路并增强抗氧化应答
免疫荧光与核质Western示BA促Nrf2核转位;BA逆转LPS致Keap1升/Nrf2降,qRT-PCR示Nfe2l2、Nqo1、Gclc、Gclm回弹。结论:BA在巨噬细胞内激活Nrf2并恢复抗氧化基因转录。
3.4 PGK1虚拟敲除揭示其调控巨噬炎症
scTenifoldKnk虚拟敲除获38个显著上调基因(Il1rn、Hmox1、Ccl2、Ccl7等),GO BP富集于免疫系统过程、防御反应。结论:PGK1缺失重塑炎症相关转录网络,支持其炎症调节节点地位。
3.5 BA经PGK1发挥抗氧化效应
shPgk1敲低后,BA对Nrf2核转位、Keap1-Nrf2及Nqo1/Gclc/Gclm上调、ROS(DCFH-DA绿)降低作用均削弱。结论:PGK1是BA激活Nrf2与抑ROS必要环节。
3.6 BA在AKI小鼠肾组织激活Keap1-Nrf2
肾组织Western印证BA回调Keap1/Nrf2蛋白表达。结论:该轴在体肾组织一致激活。
讨论浓缩
讨论指出喜马拉雅夜花传统治肾炎水肿契合AKI现代病理;BA剂量依赖护肾抑炎,机制为直靶PGK1(KD 0.787 μM)解除其对Nrf2抑制,经由Keap1甲基乙二醛化修饰之外可能的构象干预待深究,恢复Nqo1/Gclc/Gclm及降ROS、IL-1β/IL-6/TNF-α;虚拟敲除佐证PGK1关联Ccl2/Ccl7/Il1rn/Hmox1炎症模块。局限:未在肾小管上皮细胞直证该轴;缺巨噬细胞/肾小管特异Pgk1敲除小鼠在体验证;未做BA类似物构效。意义为藏药现代化提供单分子药理基础,BA可作机制型肾保护先导。
结论部分翻译
本研究证实喜马拉雅夜花主要成分BA通过降低氧化应激与炎症减轻LPS诱导AKI。机制上BA直接作用于PGK1并促进Keap1-Nrf2通路激活,增强抗氧化防御并减少促炎细胞因子产生。结果为BA肾保护活性提供机制证据,并阐明喜马拉雅夜花在肾系疾病中的药理基础,BA有望作为机制型肾保护剂开发先导化合物。
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