唐神方通过抑制可溶性环氧化氢水解酶活性来增强IRS2介导的PI3K/AKT信号通路，从而改善糖尿病肾病

《Integrative Medicine in Nephrology and Andrology》：Tangshen Formula Ameliorates Diabetic Nephropathy by Suppressing Soluble Epoxide Hydrolase Activity to Enhance IRS2-Mediated PI3K/AKT Signaling

　　背景：糖尿病肾病是导致终末期肾病的主要病因，亟需新的治疗策略。本研究探讨了唐神方通过可溶性环氧化氢酶、胰岛素受体底物2介导的磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B/内皮型一氧化氮合酶信号通路来保护肾脏的作用机制。

方法：通过腹腔注射链脲佐菌素并喂食含2%高甲硫氨酸饮食，建立高甲硫氨酸血症的糖尿病大鼠模型。将大鼠分为正常组、链脲佐菌素组、高甲硫氨酸血症加链脲佐菌素组以及唐神方治疗组（每日3.6克/千克体重），每组8只，干预12周。采用定量实时逆转录聚合酶链反应、西方印迹法和免疫组织化学方法检测肾脏中可溶性环氧化氢酶、胰岛素受体底物2、磷脂酰肌醇-3激酶、蛋白激酶B及内皮型一氧化氮合酶的表达水平。

结果：糖尿病大鼠的可溶性环氧化氢酶mRNA水平上升1.4至2.0倍，蛋白质水平上升11.3至19.6倍，同时胰岛素受体底物2的mRNA水平下降82%至83%，其磷酸化程度也显著降低至正常的15%至16%，PI3K/AKT-内皮型一氧化氮合酶信号通路功能严重受损。唐神方处理可使可溶性环氧化氢酶mRNA表达降低30%，蛋白质水平恢复正常，胰岛素受体底物2的表达恢复到对照组的61%，同时还能提升PI3K、蛋白激酶B及内皮型一氧化氮合酶的磷酸化水平。

结论：唐神方通过抑制可溶性环氧化氢酶的过度表达，并重新激活胰岛素受体底物2介导的PI3K/AKT-内皮型一氧化氮合酶信号通路，从而发挥肾脏保护作用。该方剂有望成为治疗糖尿病微血管并发症的多靶点药物。高血糖环境再加上高甲硫氨酸血症，导致sEH显著上调（HM+STZ大鼠的蛋白质水平增加了19.6倍），这一结果与先前的研究一致，那些研究指出sEH过度表达会加速EET降解并引发糖尿病中的肾脏炎症。[3,17,18] TSF能够抑制sEH的mRNA表达（降低30%）以及蛋白质表达（使其恢复到接近生理水平），从而保护具有肾保护作用的EET，进而减轻氧化应激和内皮功能障碍——这一可能性得到了相关研究的支持，这些研究显示EET具有舒张血管和抗炎作用。[3,16,19] 对sEH的抑制是TSF发挥肾保护作用的关键第一步，它打破了EET耗竭与代谢损伤之间的恶性循环。第二种机制则是重新激活IRS2-PI3K/AKT-eNOS信号通路，而这一通路在糖尿病肾脏中已严重受损（p-IRS2仅为正常水平的15%）。IRS2是连接胰岛素信号传导与细胞存活途径的关键节点。[5] 我们的研究显示，TSF能使IRS2的磷酸化水平恢复到非糖尿病对照组的59%，从而促进下游PI3K/AKT的激活（p-PI3K为正常水平的68%，p-AKT为72%）。这一恢复在机制上具有重要意义，因为AKT会磷酸化eNOS的Ser1177位点，从而增加一氧化氮的生成，[20] 我们发现经过TSF处理后，p-eNOS的水平增加了4.2倍。恢复后的eNOS活性可通过改善肾脏微血管灌注并减少白蛋白尿，来缓解内皮功能障碍，而这正是糖尿病肾病进展的典型特征。[21] 值得注意的是，sEH抑制与IRS2恢复之间的相互作用可能是协同的，因为得到保护的EET可以通过稳定IRS2来增强胰岛素敏感性，[22] 而AKT的激活则可通过转录调控进一步抑制sEH的表达，[23] 这样就形成了一个正反馈循环，从而增强TSF的治疗效果。值得注意的是，HM+STZ模型同时模拟了高血糖和甲硫氨酸过载的情况，再现了晚期人类糖尿病肾病中所见的复合型代谢压力。该组中sEH水平进一步升高（相比单独使用STZ时mRNA水平高出2.0倍），而IRS2则受到严重抑制（mRNA水平降低了83%），这凸显了高甲硫氨酸血症的额外危害——这一发现与那些将甲硫氨酸过量与氧化DNA损伤及胰岛素抵抗联系起来的研究结果一致。[16] TSF在治疗这种严重表型方面的有效性，体现了它在那些存在多因素代谢紊乱的患者中的应用潜力，因为在这些患者中，单一靶点疗法往往难以奏效。[2] 尽管我们的研究结果表明TSF是一种多靶点药物，但仍有若干机制细节需要进一步探讨。首先，TSF中负责抑制sEH的具体生物活性成分尚未确定。此前对TSF所含成分如黄芪和掌叶大黄等的植物化学分析表明，其黄酮类和蒽醌类化合物可能在调节氧化应激方面发挥作用；[7,24] 然而，它们与sEH或IRS2的直接相互作用仍需验证。其次，sEH下调与IRS2恢复之间的时间顺序也需要明确——是sEH抑制先于还是随后于IRS2的重新激活，这将有助于我们更深入地理解这一信号通路的层次结构。第三，虽然我们主要研究了PI3K/AKT-eNOS信号通路，但其他信号通路（如转化生长因子-β [TGF-β]/Smad或wingless [Wnt]/β-catenin通路）也与糖尿病肾病有关[7,25]，它们之间的相互作用可能共同促进了TSF所观察到的效果。要证实这一可能性，需要进行多组学研究。本研究的结果与目前临床上对于利用sEH抑制剂和PI3K/AKT激活剂治疗糖尿病肾病的兴趣相契合。[6,26,27] 然而，TSF作为草药制剂，因其能同时针对多种病理机制，相比合成单药疗法具有优势，[16] 这也有助于减少非目标效应。尽管如此，仍存在一些转化应用方面的挑战，包括TSF制剂的标准化以及对其活性成分的药代动力学研究。未来的研究应重点开展剂量-反应分析以及人体试验，以在糖尿病患者群体中验证本研究中发现的TSF作用机制。[28] 结论TSF通过两种机制改善糖尿病肾病：（1）抑制sEH可保持EET介导的细胞保护作用；（2）重新激活IRS2-PI3K/AKT-eNOS通路可恢复胰岛素信号传导和内皮功能。这种综合作用能够同时解决糖尿病肾病中的代谢紊乱和血流动力学异常问题；因此，这些研究结果为进一步开发TSF作为多靶点治疗药物提供了有力依据。资金支持与赞助本研究得到了中国国家自然科学基金（项目编号82474247、82074221）、国家高水平医院临床研究资助项目、中日友好医院优秀医疗人才项目（编号ZRJY2024-BJ02）以及国家高水平医院临床研究资助项目（2023-NHLHCRF-DJMS-04）的支持。作者贡献江YW：概念设计、方法学、写作。赵MM：数据整理、写作。李M：可视化、研究工作。朱HY：监督。郑J：软件应用、验证。孔XM：软件应用、写作。刘Y：资源提供。高P：形式分析。邓GX：研究工作。冯ZY：验证。赵HL：数据整理。杨M：可视化。曹YT：研究工作。马L：监督、项目管理、资金筹集。所有作者均已阅读并批准了最终稿件。伦理审批与参与同意书本研究已获得中日友好医院动物伦理委员会的批准（批准编号Zrhyyy12-20-01-09）。利益冲突所有作者声明，他们在本文的发表过程中不存在任何利益冲突。大型语言模型、人工智能及机器学习工具的使用情况无相关声明。数据可用性说明本研究中使用和/或分析的数据集，可在合理请求下从相应作者处获取。