达格列净通过调节ROS/NF-κB、BCL2/Bax和PINK1/Parkin信号通路减轻顺铂诱导的大鼠肾毒性

Dapagliflozin attenuates cisplatin-induced nephrotoxicity in rats through modulation of ROS/NF-κB, BCL2/Bax and PINK1/Parkin signaling pathways

作者信息Esraa K Khallaf, Eman A Ramadan, Mohey M Elmazar, Marwa M Safar
PMID42144414
期刊Sci Rep
发布时间2026-05-17
DOI10.1038/s41598-026-50755-0

实验完整度

包含体内动物模型(大鼠)及多个分子生物学检测(ELISA、qRT-PCR、IHC、组织病理学),验证了功能(肾功能、氧化应激、炎症、凋亡、线粒体自噬标志物)和机制(PINK1/Parkin通路),证据层级独立。

主要模型

Sprague Dawley大鼠顺铂诱导的急性肾损伤模型

重点核对

CIS剂量:7 mg/kg,单次腹腔注射 DPG剂量:10 mg/kg,每日口服,连续14天 动物分组:正常对照组、CIS组、CIS+DPG组,每组6只 检测指标:肾功能(SCr、尿素氮)、NGAL、KIM-1、GSH、MDA、NO、NF-κB、TNF-α、IL-6、Bax、BCL2、cleaved caspase-3、PINK1、Parkin、TIMM23、TOMM20、LC3、p62

摘要

达格列净(DPG),一种抗糖尿病药物,因其通过多种分子通路发挥肾脏保护作用而受到关注,但其对顺铂(CIS)肾毒性中线粒体自噬的影响仍不清楚。本研究旨在探讨DPG对CIS诱导的大鼠肾毒性的影响,主要针对PINK1/Parkin介导的线粒体自噬以及炎症/凋亡通路。雄性Sprague Dawley大鼠连续14天接受DPG(10 mg/kg;口服)治疗,并在第10天通过单次注射CIS(7 mg/kg;腹腔注射)诱导急性肾损伤(AKI)。评估了血糖、血清肌酐和尿素氮水平、氧化应激、炎症、凋亡、线粒体自噬标志物以及组织学变化。DPG通过减轻NGAL和KIM-1蛋白表达以及MDA和NO,同时增强GSH表达,减轻了肾小球和肾小管损伤。它减轻了NF-κB、TNF-α和IL-6的基因表达,并下调Bax和上调BCL2 mRNA表达。DPG通过减少cleaved caspase-3免疫反应性阻止了凋亡活性。此外,DPG恢复了CIS介导的线粒体自噬抑制,表现为PINK1、Parkin和LC3II/LC3I比值的升高以及TIMM23、TOMM20和p62的降低。总之,DPG可能通过激活PINK1/Parkin,同时减轻氧化应激和凋亡活性,从而预防CIS肾毒性。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
达格列净是否通过调节PINK1/Parkin介导的线粒体自噬以及氧化应激、炎症和凋亡通路来减轻顺铂诱导的大鼠肾毒性?
核心机制
DPG通过激活PINK1/Parkin通路恢复线粒体自噬,同时抑制ROS/NF-κB介导的炎症和BCL2/Bax介导的凋亡,从而减轻肾损伤。
主要证据
在大鼠CIS诱导的AKI模型中,DPG预处理降低SCr、尿素氮、NGAL、KIM-1、MDA、NO、NF-κB、TNF-α、IL-6、Bax和cleaved caspase-3,升高GSH、BCL2、PINK1、Parkin和LC3II/LC3I比值,并降低TIMM23、TOMM20和p62,同时改善肾脏组织病理学。
研究意义
该研究为DPG作为肾脏保护药物用于预防/减轻顺铂诱导的肾损伤提供了新的机制见解,并提示靶向多种机制(线粒体自噬、氧化应激、炎症和凋亡)可能是管理AKI的潜在策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立CIS诱导的急性肾损伤模型及DPG预处理

评估DPG预处理对CIS诱导的大鼠肾毒性的保护作用。

雄性SD大鼠随机分为3组(每组6只),正常对照组(NC)给予DPG溶剂(1%吐温-80在0.9%生理盐水中)14天;CIS组给予溶剂14天并于第10天单次腹腔注射CIS(7 mg/kg);CIS+DPG组每日口服DPG(10 mg/kg)14天,并于第10天单次腹腔注射CIS(7 mg/kg)。

2

评估肾功能和早期肾损伤标志物

确定DPG对CIS诱导的肾功能障碍的改善作用。

收集血样检测血清肌酐(SCr)和尿素氮水平;使用ELISA检测肾组织匀浆中NGAL和KIM-1蛋白表达。

3

评估氧化应激标志物

评估DPG对CIS诱导的肾脏氧化应激的影响。

使用ELISA检测肾组织中谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO)水平。

4

评估炎症标志物

评估DPG对CIS诱导的肾脏炎症反应的影响。

通过qRT-PCR检测肾组织中NF-κB p65、TNF-α和IL-6的mRNA表达水平。

5

评估凋亡标志物

评估DPG对CIS诱导的肾脏细胞凋亡的影响。

通过qRT-PCR检测Bax和BCL2的mRNA表达,通过免疫组化检测cleaved caspase-3的免疫反应性。

6

评估线粒体自噬和自噬标志物

评估DPG对CIS诱导的线粒体自噬和自噬通量的影响。

使用ELISA检测肾组织中PINK1、Parkin、TIMM23、TOMM20、LC3-I、LC3-II和p62的蛋白水平,并通过免疫组化检测p62免疫反应性。

7

评估肾脏组织病理学变化

评估DPG对CIS诱导的肾脏形态学损伤的影响。

肾脏组织进行H&E染色,在光镜下评分肾小管坏死、变性、刷状缘丢失、扩张和管型形成。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证氧化应激水平
验证炎症基因表达
验证凋亡相关基因和蛋白
验证线粒体自噬和自噬蛋白表达
评估组织病理学改变

产品清单

实验环节名称品牌货号
顺铂Mylan Pharmaceuticals--
达格列净EVA Pharma--
Pierce™ BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23225
肌酐检测试剂盒Spectrum235
尿素氮检测试剂盒Spectrum318
NGAL ELISA试剂盒MyBioSourceMBS260195
Parkin ELISA试剂盒MyBioSourceMBS722554
KIM-1 ELISA试剂盒MyBioSourceMBS355395
PINK1 ELISA试剂盒MyBioSourceMBS9343426
LC3-I ELISA试剂盒MyBioSourceMBS3806505
p62/SQSTM1 ELISA试剂盒MyBioSourceMBS7210079
GSH ELISA试剂盒BiodiagnosticGR
NO ELISA试剂盒BiodiagnosticNO
MDA ELISA试剂盒BiodiagnosticMD
TIMM23 ELISA试剂盒AntibodiesABIN1744533
TOMM20 ELISA试剂盒AntibodiesABIN1744540
LC3-II ELISA试剂盒CELLBIOLABSCBA-5116
GeneJET RNA纯化试剂盒Thermo Fisher ScientificK0732
High-Capacity cDNA逆转录试剂盒Thermo Fisher Scientific4368813
Maxima SYBR Green qPCR预混液Thermo Fisher ScientificK0221
StepOne™实时荧光定量PCR系统Applied BiosystemsSoftware
Nanodrop One分光光度计Thermo Fisher Scientific--
抗cleaved caspase-3抗体ServiceBioGB11532
抗p62抗体Biossbs-2935R
旋转切片机microTEC--
光学显微镜CX 41REOlympus Corporation--
ImageJ软件NIH--
GraphPad Prism 9软件GraphPad Software Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
大鼠品系、性别、年龄、体重、饲养条件、CIS剂量及给药途径、DPG剂量及给药途径、给药时间
阅读提示:见Materials and Methods中的'Animals'和'Experimental design of CIS-induced nephrotoxicity'
肾功能及损伤标志物检测
血清肌酐和尿素氮检测方法、ELISA试剂盒型号及操作步骤
阅读提示:见Materials and Methods中的'Biochemical examination'
氧化应激标志物检测
GSH、MDA、NO的检测方法、ELISA试剂盒型号
阅读提示:见Materials and Methods中的'Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)'
炎症基因表达检测
RNA提取方法、逆转录和qRT-PCR试剂、引物序列、PCR条件
阅读提示:见Materials and Methods中的'Quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR)'及Table 1
凋亡标志物检测
Bax和BCL2的引物序列、cleaved caspase-3抗体稀释度及免疫组化步骤
阅读提示:见Materials and Methods中的qRT-PCR和'Immunohistochemistry'
线粒体自噬和自噬标志物检测
PINK1、Parkin、TIMM23、TOMM20、LC3、p62的ELISA试剂盒型号及操作步骤、p62免疫组化条件
阅读提示:见Materials and Methods中的ELISA和Immunohistochemistry
组织病理学评估
组织固定、包埋、切片厚度、H&E染色步骤、评分标准
阅读提示:见Materials and Methods中的'Histopathology'及Table 2