1β, 3β, 23-三羟基齐墩果烷-12-烯-28-酸治疗尿酸性肾病的分子机制研究

Under the condition of hyperuricemia (HUA), urate crystal deposition leads to uric acid nephropathy (UAN). There are no ideal drugs to treat UAN. Our research group firstly isolated 1β, 3β, 23-Trihydroxyolean-12-en-28-oic acid (Emodinol) from extract of Elaeagus pungens Thunh. and found its activities in lowering serum uric acid, promoting uric acid excretion, improving renal dysfunction and inflammation, but the mechanisms have not been elucidated. Uric acid transporters mediate secretion and reabsorption of urate in kidneys, dys-expression of which could result in hyperuricemia. Urate crystals can activate Toll-like receptors (TLRs) and NOD-like receptor protein 3 (NLRP3) inflammasome and priming inflammatory reactions, which further result in UAN. In the present study, we would establish HUA mouse and UAN rat models, evaluate the regulatory effects of Emodinol on expressions of genes involved in uric acid transport, confirm that the activated TLRs signaling pathways and NLRP3 inflammasome are the new pathogenesis of UAN, and analysis the regulatory effects of Emodinol on components of TLRs signaling pathways and NLRP3 inflammasome. On the basis of these studies, we would elucidating the molecular mechanisms by which Emodinol ameliorate HUA and UAN. Lastly, we would demonstrated the observations in vivo through cellular models in vitro, laying the foundation for developing safe and effective drugs to treat UAN.

尿酸性肾病（UAN）是高尿酸血症（HUA）状态下，尿酸盐沉积引起的肾脏疾病，目前尚无理想的治疗药物。本课题组首次从胡颓子中分离出主要活性成分1β, 3β, 23-三羟基齐墩果烷-12-烯-28-酸（Emodinol），并发现其降尿酸、促进尿酸排泄、改善肾功能和抗炎的活性，但其作用机制至今尚未阐明。尿酸转运子介导肾脏对尿酸的转运，其表达异常可引起HUA。尿酸盐结晶可激活Toll样受体蛋白（TLRs）和NOD样受体蛋白3（NLRP3）炎症小体，继而启动炎症反应诱发UAN。本项目拟建立HUA小鼠和UAN大鼠模型，评价Emodinol对肾脏尿酸转运子的调控作用，确证TLRs及其信号通路和NLRP3炎症小体激活导致UAN的新病机，探讨Emodinol对该病机的调控作用，阐明其改善HUA和UAN的分子机制；最终通过体外细胞模型验证在体研究中发现的机制，为开发安全高效的UAN治疗药物奠定基础。

尿酸性肾病（UAN）是高尿酸血症（HUA）状态下，尿酸盐沉积引起的肾脏疾病，目前尚无理想的治疗药物。本课题组首次从胡颓子中分离出主要活性成分1β, 3β, 23-三羟基齐墩果烷-12-烯-28-酸（Emodinol），并发现其降尿酸、促进尿酸排泄、改善肾功能和抗炎的活性，体现了其作为HUA和UAN防治药物的潜力。本项目建立了HUA小鼠和UAN大鼠模型，确证尿酸盐转运体、NOD样受体蛋白3（NLRP3）炎症小体和Toll样受体蛋白（TLRs）信号通路在HUA和UAN发病过程中的作用，在此基础上评价Emodinol对HUA和UAN的防治作用，并初步阐明其分子机制；最终通过细胞模型验证在体研究中发现的机制。研究结果如下：（1）氧嗪酸钾盐连续灌胃7天造成了小鼠HUA模型，肾脏尿酸盐转运蛋白和肾脏癌蛋白诱导转录物3（OIT3）的表达显著改变，提示肾脏尿酸盐转运体和OIT3在HUA发病过程中起重要作用；（2）在（1）所述模型中，emodinol的给药能够显著逆转肾脏尿酸相关转运体和OIT3的异常表达，从而降低血清尿酸并缓解肾损伤，初步阐明了emodinol防治HUA的分子机制；（3）乙胺丁醇和腺嘌呤联合灌胃21天造成了大鼠UAN模型，肾脏中NLRP3炎症小体各组分NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白（ASC）和半胱氨酸蛋白酶（Caspase-1）的表达显著升高，TLRs信号通路关键分子TLR2、TLR4、骨髓分化首要反应蛋白（MyD88）、p65 NF-κB的表达亦显著增强，两者共同引起了肾脏炎性因子的水平增高，进而导致肾脏病理损伤；（4）在（3）所述模型中，emodinol的给药能显著逆转NLRP3炎症小体和TLRs信号通路的激活，从而抑制肾脏炎性反应，初步阐明了emodinol防治UAN的分子机制；（5）在HK2细胞实验中，NLRP3和MyD88双基因沉默能够显著抑制尿酸盐结晶（MSU）诱导的炎症反应，进一步确证了NLRP3炎症小体和TLRs信号通路的重要作用，同时，emodinol的给药在MSU刺激的NLRP3和MyD88双基因沉默的细胞中并未体现出对炎症反应的抑制作用，提示emodinol防治UAN的分子靶点为NLRP3和TLRs。本项目的研究结果揭示了HUA和UAN的新病机，阐明了emodinol防治HUA和UAN的分子靶点，为开发安全高效的UAN治疗药物提供了理论依据。