青蒿素对IgA肾病小鼠的治疗作用及机制研究

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目的:IgA肾病(IgA Nephropathy,IgAN)是一种以IgA在肾小球系膜沉积为特征的炎症性肾病,是慢性肾脏病和肾功能衰竭的主要原因。IgA肾病临床表现多样,发病机制不清,至今缺少特异性疗法。青蒿素(Artemisinin,ART)历史悠久,副作用小,近年来青蒿素对肾脏的保护作用逐渐被发现,但其对IgA肾病的具体作用及机制尚未完全明确。本文通过建立IgA肾病小鼠模型,并利用青蒿素处理IgA肾病小鼠,探究青蒿素对IgA肾病的药理作用。利用网络药理学和分子对接技术探讨青蒿素对IgA肾病的作用靶点并通过实验明确青蒿素对AKT/Nrf2信号通路的作用。方法:1.以BSA+LPS+CCl4的方式建立IgA肾病小鼠模型,在此次基础上,使用青蒿素处理IgA肾病小鼠,分组依次为:正常对照组、模型组、青蒿素处理组。IgA免疫荧光染色观察IgA在肾小球的沉积情况;酶联免疫吸附的方法用以检测小鼠尿白蛋白与尿肌酐的比值(ACR);利用试剂盒检测小鼠肾功能,包括血肌酐(SCr),尿素氮(BUN);试剂盒检测肾皮质中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量;PAS染色检测系膜增生情况;PCR技术检测小鼠肾皮质中FN、LN、Col4、TGF-β、α-SMA m RNA的表达情况。2.运用数据库筛选青蒿素作用IgA肾病的靶基因,并通过软件将青蒿素与靶基因进行分子对接研究,为后续相关研究提供基础和设计思路。3.体外培养小鼠系膜细胞,以ART(终浓度为0~50μM)处理小鼠系膜细胞,培养24h,CCK8法检测各组细胞活力;在LPS诱导的炎症环境下使用ART处理后,通过PCR检测小鼠系膜细胞中FN、LN、Col4 m RNA的表达情况;通过流式细胞术检测系膜细胞ROS的含量;通过Western blot技术检测小鼠系膜细胞中p-AKT,AKT,Nrf2蛋白的表达情况;免疫荧光法观察青蒿素处理后Nrf2核内表达情况。结果:1.与正常对照组小鼠相比,IgA模型组小鼠尿白蛋白肌酐比明显升高(P<0.05),肾功能恶化(P<0.05),IgA在肾小球系膜区呈强阳性,PAS结果显示肾小球系膜细胞和系膜基质增生,肾组织中MDA及FN、LN、Col4、α-SMA、TGF-β的含量明显升高(P<0.05);而青蒿素处理后,上述病变减轻,小鼠尿蛋白及肾功能明显缓解(P<0.05),沉积在肾小球系膜区的IgA明显减少,肾小球病理损伤情况减轻;且青蒿素处理后可明显减少肾组织中MDA及FN、LN、Col4、α-SMA、TGF-β的含量(P<0.05)2.网络药理学结合分子对接结果显示,青蒿素治疗IgA肾病的潜在作用靶点有87个,其中青蒿素与AKT1的结合最稳定,其可能通过对活性氧的反应,控磷酸酶结合、调控激酶结合等生物过程来治疗IgA肾病。3.体外实验证明,青蒿素浓度在1.5μM,3μM,6μM,12μM时对细胞活力无明显影响;青蒿素浓度在25μM时,细胞活力明显下降(P<0.05)。青蒿素处理后可显著抑制LPS诱导的系膜细胞内ROS含量上升。与对照组相比,LPS组细胞LN m RNA水平明显升高(P<0.01),青蒿素处理后细胞FN、LN、Col4 m RNA存在下降趋势,其中LN m RNA表达具有显著差异(P<0.01);与LPS组细胞相比,青蒿素处理后可促进AKT的磷酸化,从而促进Nrf2的核转位。结论:1.青蒿可以有效缓解IgA肾病小鼠肾损伤。2.通过网络药理学结合分子对接技术并结合实验验证,我们推测青蒿素可能激活AKT/Nrf2信号通路发挥作用。3.体外实验中,我们验证了青蒿素可以激活AKT/Nrf2信号通路从而发挥治疗IgA肾病的作用。
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