基于NF-κB/Nrf2信号通路和脂质组学技术探讨猪苓的利尿物质基础抗肾纤维化的机制

Chronic renal failure (CRF) is one of the important diseases for human health. Renal interstitial fibrosis is the main pathologic feature of CRF. How to improve progressive renal interstitial fibrosis by drug is very important to treatment of the progressive CRF. Our previous study found that n-hexane extraction and ergone were diuretic bioactive fraction and bioactive fraction of Polyporus umbellatus respectively and the diuretic component ergone can treat adenine-induced CRF and renal interstitial fibrosis of aristolochic acid nephropathy. Based on our previous studies, this project will foucs on adenine-induced CRF model using pharmacology and lipidomics methods. The objective of the current effort was 1) to perform on therapeatic effect of diuretic fraction n-hexane extraction and diuretic component ergone on adenine-induced CRF rats; 2) to explore the molecular mechanism of n-hexane extraction and ergone on renal tissue NF-κB/Nrf2 and TGF-β/Smad pathways in CRF rats; 3) to identified endogenous lipid biomarkers by lipidomics to uncover the biochemical mechansim of their protective effects on renal interstitial fibrosis. This study will illuminate the intervention effects of n-hexane extraction and ergone from Polyporus umbellatus on above-mentioned macromolecular protein signal pathways and endogenous lipid biomarkers. This study will clarify their action mechanism against renal interstitial fibrosis and provide a reference for material basis of effective components of Polyporus umbellatus against renal interstitial fibrosis.

慢性肾功能衰竭（CRF）是影响人类健康的重要疾病之一。肾间质纤维化是CRF的主要病理特征，如何利用药物干预肾间质纤维化的发展是防治CRF的关键。我们曾研究并初步发现猪苓的正己烷萃取物和麦角甾酮分别是猪苓的利尿活性部位和活性成分，且进一步发现麦角甾酮对腺嘌呤诱导的CRF与马兜铃酸肾病均有较好的防治效果。本课题拟在此初步的研究基础上，采用腺嘌呤诱导的CRF大鼠模型，应用药理学和脂质组学较深入地研究：1）猪苓的正己烷萃取物和麦角甾酮对CRF防治效果；2）探索正己烷萃取物及麦角甾酮对CRF大鼠NF-κB/Nrf2和TGF-β/Smad信号通路在肾脏表达的干预作用；3）基于脂质组学技术鉴定脂质类生物标示物，揭示它们抗肾间质纤维化的生物化学机制。阐明猪苓的正己烷萃取物和麦角甾酮如何干预上述信号通路的蛋白表达与脂质类生物标示物的代谢，为揭示猪苓抗肾间质纤维化的药效物质基础及作用机制提供一定的参考依据。

慢性肾功能衰竭（CRF）是严重危害人类健康的重大疾病之一。目前采用的内科疗法、替代疗法等可改善临床症状，但还存在着许多难以解决的问题。因此，寻找活性强、毒性低、作用持久、能减轻或延缓CRF进展的药物，对降低CRF的患病率和死亡率、改善CRF患者生活质量及减轻国家财政负担都具有十分重要的意义。本项目通过药学、药理学、病理学等方法，证明正己烷提取物和麦角甾酮干预降低CRF大鼠血清上升的肌酐、尿素等临床生化指标，抑制胶原蛋白、血管平滑肌肌动蛋白、纤连蛋白等细胞外基质过度沉积，减轻肾纤维化，表明正己烷提取物和麦角甾酮对CRF大鼠下降的肾功能和肾纤维化具有较好的改善作用。证明正己烷提取物和麦角甾酮分别是猪苓改善CRF的活性部位和活性成分，进而阐明了其通过干预CRF大鼠肾组织中IκB/NF-κB、Keap1/Nrf2、TGF-β/Smad和Wnt/β-catenin信号通路抗肾纤维化的分子生物学机制；通过脂质组学、生物信息学等方法，鉴定了20-氧-白三烯B4、20-氧-白三烯E4、白三烯E3、溶血卵磷脂(20:0)等8个脂质是CRF大鼠血清的生物标示物；鉴定了二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等、前列腺素H3等10个脂质是CRF大鼠肾组织的生物标示物，证明CRF与异常的白三烯代谢、胆汁酸代谢、甘油磷酰胆碱代谢、α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢、花生四烯酸代谢等生物化学途径有关。正己烷提取物对这些异常升高或降低的血清和肾组织生物标志物具有改善作用。麦角甾酮对这些异常的血清生物标志物具有改善作用，而麦角甾酮仅对肾组织中异常脂肪酸类生物标志物具有改善作用。这些结果揭示了猪苓的提取物及其活性成分通过调控这些异常的脂质代谢产物而抗肾纤维化的生物化学机制。该项目揭示了猪苓通过改善氧化还原信号和脂质代谢抗肾纤维化机制，为揭示猪苓抗肾质纤维化的药效物质基础及作用机制提供参考依据，为指导猪苓临床用药提供一定的参考。