震撼揭秘！龙中医团队最新研究：黄葵胶囊竟对糖尿病肾病小鼠肾脏有如此神效！

糖尿病肾病（DN）是糖尿病的主要且严重并发症，通常由慢性高血糖引发，并逐步演进。其过程从轻度肾脏炎症逐渐发展至肾纤维化，可能进一步恶化为肾硬化，最终导致终末期肾病（ESRD）。T1DN患者演变为ESRD的几率较高，亦是1型糖尿病（T1D）患者死亡的主要因素之一。

据国际糖尿病联合会数据预测，至2045年，糖尿病患者数量预计将增至13.1亿。在30-40%的糖尿病患者中可观察到DN现象，T1D患者发生DN的终身风险介于25%-70%之间。该状况不仅严重损害患者健康，亦给公共卫生系统带来沉重负担。DN的临床管理主要涉及控制高血糖、高血压和蛋白尿，旨在缓解症状及延缓疾病进展。然而，由于其发病机制复杂，目前治疗方案有限，因此重点在于开发高效且副作用较小的新药。

黄葵胶囊（HKC）是一种传统中药，经证实对治疗慢性肾病（CKD），特别是DN具有显著疗效。过往研究揭示，HKC能够缓解由DN引发的肾脏损伤。然而，其确切的作用机理尚未完全阐明。

日前，一篇名为“Exploring the molecular mechanisms for renoprotective effects of Huangkui capsule on diabetic nephropathy mice by comprehensive serum metabolomics analysis”的论文揭示了HKC在治疗T1DN模型中的潜在分子机制。

图1 论文首页

STZ诱导的小鼠显示出ACR值显著增加

具体实验操作见图2A。结果显示，与对照组相比，模型组的体重显著降低，空腹血糖（FBG）水平升高，饮水量增加（DWI），尿白蛋白肌酐比（KC）显著升高（图2B），表明T1D模型构建成功。在第10周，模型组中的88只小鼠中有66只被确认为T1DN模型。试剂盒结果显示，与对照组相比，模型组的血清样本显示出甘油三酯（TG）和总胆固醇（T-CHO）水平升高，表明氧化应激的发展。

此外，血清肌酐（SCR）和血尿素氮（BUN）水平相较于对照组有所增加（图2C），ACR水平异常升高（图2D），表明肾脏受损。肾脏样本中的肿瘤坏死因子α（TNFα）和血管内皮生长因子A（VEGF-A）水平与对照组存在显著差异，反映出炎症反应。组织学检查（图2F-G）显示，在对照组中，肾小球毛细血管环保持良好，未见明显的系膜细胞（MC）增殖，细胞外基质（ECM）未见增宽，肾间质中无炎症细胞浸润。同时，肾小管上皮细胞排列有序，无间质纤维化和肾小管萎缩（IFTA）或小动脉的透明变性。

相比之下，模型组表现出部分肾小球肥大，MC增殖，肾小球基底膜增厚，系膜基质扩张，还有轻度的肾小球硬化，小动脉的透明变性，肾小管上皮细胞的水肿和变性，肾小管扩张，肾小管腔内的铸型形成，以及间质中散在的局灶性炎症细胞浸润。COL-1免疫荧光染色显示阳性染色增加。这些发现表明模型组在肾脏和免疫功能上存在异常。

图2 STZ诱导的T1DN的实验设计及影响

HKC显著减缓并防止T1DN小鼠肾脏损伤的进展

HKC治疗后，T1DN引起的体重减轻、FBG升高和DWI增加得到缓解，KC显著减少，肾脏肥大得到改善（图3A）。HKC-M和HKC-H显著降低了TG、T-CHO、SCR和BUN水平（图3B）。与Dag相似，HKC-L、HKC-M和HKC-H显著下调了ACR（图3C）、TNFα和VEGF-A（图3D）的表达。热图（图3E）显示HKC-H治疗在多个治疗组中的回归更为明显。

此外，T1DN小鼠肾脏组织的病理分析显示肾脏组织广泛紊乱，所有治疗组治疗后均有改善，病理评分Dag < HKC-H < HKC-M < HKC-L（图3F），随着治疗组剂量的增加，COL-1肾小球的阳性面积比率逐渐减少，肾小管和系膜的阳性强度和面积减少，值得注意的是，HKC-H和模型组表现出非常显著的变化，治疗效果与Dag组相当（图3G）。

图3 不同剂量的HKC对STZ诱导的T1DN的影响

HKC有效调节T1DN血清代谢生物标志物水平

第14周的主成分分析（PCA）表明（图4A），模型组与对照组的样本聚类表现出明显的分离。随着治疗剂量的增加，HKC治疗组的样本聚类逐渐向对照组靠拢。特别是HKC-H组的样本聚类与Dag组的聚类相近，这表明HKC-H在改善由链脲霉素（STZ）诱导的T1DN模型方面具有积极效果。为了更直观地展示数据，研究采用了Z-score标准化方法，并生成了层次聚类热图（图4B）。生物标志物丰度比较（图4C）揭示，在40个T1DN相关的生物标志物中，经HKC-H治疗后，有35个标志物的表达得到了恢复。这其中包括14个高度显著调节的生物标志物和4个显著调节的生物标志物。

对于HKC-M和HKC-L组，分别有36个和33个生物标志物显示出逆转现象。根据剂量-反应关系，HKC治疗组总共能够调节38个生物标志物。此外，Dag能够逆转33个生物标志物。Spearman相关性分析（图4D）进一步表明，次级代谢物与血清肌酐（SCR）、尿白蛋白/肌酐比值（ACR）、肿瘤坏死因子α（TNFα）和血管内皮生长因子A（VEGF-A）之间存在较强的关联。

图4 T1DN小鼠潜在血清生物标志物的多变量统计学分析

Fasn、Cyp2e1、Cyp4a32作为HKC治疗T1DN的潜在靶标

研究还利用STRING和Cytoscape构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络（图5B），进一步揭示了与HKC治疗效果密切相关的关键蛋白Fasn、Cyp2e1和Cyp4a32。基因本体（GO）富集分析揭示了HKC靶标的生物学功能，涵盖了63个生物学过程（BP）、34个分子功能（MF），例如催化活性、离子结合和氧化还原酶活性，以及3个细胞组分（CC）。

在GO富集分析中，通过P值小于0.01的筛选标准，选取了前10个BP、MF和CC术语进行可视化展示（图5C）。结果表明，受HKC影响的调节酶主要涉及花生四烯酸代谢、5-羟色胺能突触和铁死亡代谢过程，这些过程由京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析所鉴定。通过Spearman相关性分析，将活性成分与受HKC影响的血液代谢生物标志物相关联（图5D）。当与生物标志物强相关的原型成分数量超过20时，这些成分被认为是治疗T1DN的生物活性化合物。

图5 代谢途径分析结果，及相关调控酶

结论

该研究揭示了HKC在T1DN相关肾脏损伤中的作用机制，从内源性代谢物的视角提供了新的分子层面的见解，并为发现HKC潜在治疗靶点指明了新的研究方向。

参考文献：

Yan X, Li P, Liu C, Yin F, Han J, Sun H, Zheng Y, Chen X, Guan S, Wang X. Exploring the molecular mechanisms for renoprotective effects of Huangkui capsule on diabetic nephropathy mice by comprehensive serum metabolomics analysis. J Ethnopharmacol. 2024 Dec 18;340:119223. doi: 10.1016/j.jep.2024.119223