海洋类肝素寡糖与糖尿病肾纤维化靶分子CTGF相互作用研究

肾脏纤维化（RF）是糖尿病肾病（DKD）形成和发展的主要根源，而结缔组织生长因子（CTGF）则是导致肾脏纤维化的关键靶分子。本项目以CTFG为靶点，以结构特殊的海洋多糖为原料，通过可控降解及二维组合分离技术制备系列类肝素寡糖，并采用核磁共振波谱（NMR）和电喷雾串联质谱（ES-CID-MS/MS）技术确定各寡糖结构，在此基础上分别从分子水平（糖生物芯片技术）和肾小球系膜（HBZY-1）细胞水平上评价海洋寡糖与CTGF相互作用，确定与CTGF作用最强的活性寡糖并从事其构效关系研究， 并采用STZ诱导糖尿病动物模型初步评价该活性寡糖抑制RF作用。本研究以肾纤维化的标志物和肾病的靶分子CTGF为研究切入点，运用糖芯片技术筛选和获得与CTGF相互作用的海洋类肝素化合物，并从分子和细胞水平上研究其与CTGF的作用方式，为糖尿病肾病的防治及相关抗纤维化药物的开发提供理论依据。

肾脏纤维化（Renal fibrosis，RF）是糖尿病肾病（Diabetic kidney disease, DKD）形成和发展的主要根源，而结缔组织生长因子（CTGF）则是导致肾脏纤维化的关键靶分子，因此，从事CTGF与DKD关系研究十分重要。本课题以CTFG为靶点，以结构特殊的海洋多糖为原料，通过可控降解及组合分离技术制备系列类肝素寡糖，并采用核磁共振波谱（NMR）和电喷雾串联质谱（ES-CID-MS/MS）技术确定各寡糖结构，利用糖生物芯片和肾小球系膜细胞（HBZY-1）评价海洋寡糖与CTGF相互作用，确定与CTGF作用最强的活性糖分子，并采用STZ诱导糖尿病动物模型初步评价该活性寡糖抑制RF作用。经过3年的研究，我们从53种海洋生物中提取分离获得了64种多糖和42种寡糖。建立了海洋多糖芯片和寡糖芯片技术体系，筛选发现了墨角藻（Fucus vesiculous）和笼目海带（Kjellmaniella crassifolia）多糖及其寡糖与CTGF具有较强结合作用，进一步对麦角藻多糖F17S7进行了动物水平的药效评价。采用高糖高脂饲养及小剂量STZ（20mg/kg）腹腔注射的方法诱导建立糖尿病肾病动物模型，评价了不同剂量（12.5， 25， 50mg/kg/day）F17S7的抗糖尿病肾病作用。结果表明，口服F17S7（50mg/kg/day）2周后，可以明显降低小鼠血清CTGF水平、尿蛋白和尿肌酐排泄量、减少肾系膜基质增生, 减轻肾小球肥大,并且还可以降低空腹血糖。在此基础上，采用高糖和CTGF诱导的糖尿病肾病细胞（HBZY-1）模型，探讨了F17S7抗糖尿病肾病的作用机制和信号途径。在10-100ug/mL,F17S7能够显著降低高糖和CTGF诱导的细胞外基质纤连蛋白（FN）和胶原IV（collagen IV）的分泌增生，抑制AGEs-RAGE信号通路以及降低p38MAPK的磷酸化。本研究运用糖芯片技术筛选获得与CTGF相互作用的海洋类肝素化合物F17S7，并从分子和模型大鼠水平上研究并评价其在防治糖尿病肾病中作用，为糖尿病肾病及抗纤维化疾病药物的开发提供了理论依据。