红景天苷通过抑制铁死亡减轻SAMP8小鼠肾纤维化

Salidroside Alleviates Renal Fibrosis in SAMP8 Mice by Inhibiting Ferroptosis.

作者信息Sixia Yang, Tingting Pei, Linshuang Wang, Yi Zeng, Wenxu Li, Shihua Yan, Wei Xiao, Weidong Cheng
PMID36432138
期刊Molecules
发布时间2022-11-19
DOI10.3390/molecules27228039

实验完整度

包含网络药理学预测、体内动物模型实验(SAMP8小鼠)、分子生物学检测(Western blot、q-PCR、IHC)和分子对接,但缺乏体外细胞实验和机制验证。

主要模型

SAMP8小鼠衰老相关肾纤维化模型 SAMR1小鼠对照

重点核对

SAMP8小鼠给药:红景天苷30 mg/kg/day和60 mg/kg/day灌胃,Fer-1 5 mg/kg/day腹腔注射,持续12周 对照组:SAMR1小鼠灌胃生理盐水 肾功能检测:血清BUN、SCr、ALB水平 铁死亡相关蛋白检测:GPX4、SLC7A11、ACSL4、TFR1、FTH1、FPN1 统计分析:单因素方差分析(ANOVA)和Tukey事后检验

摘要

肾纤维化的进展与衰老密切相关,最终导致肾功能障碍。红景天苷(SAL)被认为具有广泛的抗衰老作用。然而,SAL在衰老相关肾纤维化中的作用和机制尚不清楚。本研究旨在评估SAL对SAMP8小鼠的保护作用及其机制。SAMP8小鼠给予SAL和Ferrostatin-1(Fer-1)治疗12周。检测肾功能、肾纤维化和肾组织中的铁死亡。结果显示,SAL组血尿素氮(BUN)和血清肌酐(SCr)水平显著降低,血清白蛋白(ALB)水平升高,系膜增生显著减少。SAL显著降低SAMP8小鼠转化生长因子-β(TGF-β)和α-平滑肌肌动蛋白(α-sma)水平。SAL治疗显著降低肾脏脂质过氧化,并调节铁转运相关蛋白和铁死亡相关蛋白。这些结果表明,SAL通过抑制SAMP8小鼠的铁死亡来延缓肾脏衰老并抑制衰老相关的肾小球纤维化。

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
红景天苷(SAL)对衰老相关肾纤维化是否具有保护作用,其机制是否涉及抑制铁死亡?
核心机制
SAL通过调节肾铁代谢,减少铁沉积,上调SLC7A11和GPX4表达,下调ACSL4表达,从而抑制铁死亡,延缓肾脏衰老并减轻肾纤维化。
主要证据
在SAMP8小鼠中,SAL治疗12周降低了血清BUN和SCr,升高ALB,减少系膜增生和胶原沉积,降低TGF-β1和α-SMA表达,降低MDA,升高SOD和GSH,上调GPX4、SLC7A11、FTH1和FPN1,下调TFR1和ACSL4,分子对接显示SAL与GPX4等靶点有结合。
研究意义
本研究为治疗衰老相关的铁死亡相关疾病提供了策略,并为开发铁死亡相关疾病的新治疗药物奠定了基础。

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

网络药理学筛选靶点

预测SAL治疗衰老相关肾纤维化的潜在靶点。

从多个数据库获取SAL和衰老相关肾纤维化的靶点,取交集获得183个潜在治疗靶点,并进行富集分析和PPI网络分析。

2

动物模型建立与分组给药

评估SAL对SAMP8小鼠衰老相关肾纤维化的保护作用。

使用3月龄SAMP8小鼠和SAMR1对照,在5月龄时分组给药,包括SAMP8+生理盐水、SAMP8+SAL低剂量(30 mg/kg/day)、SAMP8+SAL高剂量(60 mg/kg/day)、SAMP8+Fer-1(5 mg/kg/day),持续12周。

3

肾功能评估

检测SAL对衰老相关肾功能损伤的影响。

收集血清,检测BUN、SCr和ALB水平。

4

肾组织病理学分析

观察SAL对肾组织形态学变化的影响。

肾组织固定、包埋、切片,进行H&E和Masson染色,评估系膜增生和胶原沉积。

5

纤维化相关蛋白表达检测

评估SAL对促纤维化因子的影响。

通过qPCR和Western blot检测TGF-β1和α-SMA的表达。

6

脂质过氧化和铁死亡标志物检测

评估SAL对肾组织氧化应激和铁死亡的影响。

检测MDA、SOD、GSH水平,并通过IHC检测GPX4表达。

7

肾铁沉积和铁代谢蛋白检测

评估SAL对肾铁过载和铁转运蛋白的影响。

通过铁染色观察肾铁沉积,Western blot检测TFR1、FTH1和FPN1表达。

8

铁死亡相关蛋白表达检测

验证SAL对铁死亡通路关键蛋白的影响。

通过qPCR和Western blot检测ACSL4、SLC7A11和GPX4的表达。

9

分子对接分析

模拟SAL与铁死亡相关靶蛋白的结合能力。

使用AutoDock Vina和AutoDock进行分子对接,展示SAL与GPX4、SLC7A11等蛋白的结合模式。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
红景天苷MacklinC10739039
铁死亡抑制剂-1Topscience347174-05-4
血清肌酐检测试剂盒JianChen NanjingC011-2-1
血尿素氮检测试剂盒JianChen NanjingC013-1-1
白蛋白检测试剂盒JianChen NanjingA028-2-1
数字切片扫描仪KFBIOKF-PRO-005
脂质过氧化MDA检测试剂盒Beyotime--
谷胱甘肽检测试剂盒Beyotime--
超氧化物歧化酶检测试剂盒Beyotime--
TRIzol试剂Invitrogen--
HiScript III逆转录预混液(去除基因组DNA)试剂盒Vazyme Biotech Co., Ltd.--
ChamQ通用SYBR qPCR预混液Vazyme Biotech Co., Ltd.--
罗氏LightCycler96实时荧光定量PCR仪Roche--
PVDF膜Millipore--
GPX4抗体Abcamab125066
SLC7A11抗体Proteintech26864-1-AP
ACSL4抗体Abcamab155282
TFR1抗体Biossbs-21319R
FTH1抗体CST3998
FPN1抗体Proteintech2660-1-AP
α-SMA抗体CST19245
TGF-β1抗体CST84912
增强化学发光试剂VazymeE412-01
抗山羊二抗ProteintechSA00001-2
GAPDH引物Sangon BiotechB661304

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
动物模型与分组
小鼠品系(SAMP8和SAMR1)、性别(雄性)、年龄(给药时5月龄)、样本量(每组8-10只)、给药途径(灌胃/腹腔注射)、给药剂量(SAL 30和60 mg/kg/day、Fer-1 5 mg/kg/day)、给药周期(12周)
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.3 Experimental Design
药物配制
SAL和Fer-1的溶剂、配制浓度、储存条件
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.3, 未明确说明溶剂和配制细节
生化指标检测
血清收集方法、检测试剂盒品牌和货号、检测步骤
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.4 Biochemical Analysis
组织学分析
固定液(4%多聚甲醛)、固定时间(24h)、切片厚度(5μm)、染色方法(H&E、Masson)、胶原定量方法(ImageJ)
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.5 Histology and Morphometry
铁染色
切片厚度(5μm)、染色步骤(亚铁氰化钾和盐酸处理时间、DAB显色时间)
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.6 Kidney Iron Staining
氧化应激指标检测
MDA、SOD、GSH检测试剂盒品牌、组织处理、操作步骤
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.7
qPCR
RNA提取试剂、逆转录试剂盒、qPCR master mix、仪器(Roche LightCycler96)、引物序列(表2)、内参基因(GAPDH或β-actin)
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.8 Polymerase Chain Reaction, Table 2
Western blot
蛋白裂解液、蛋白上样量(20 μg)、SDS-PAGE凝胶浓度、PVDF膜、封闭液(5%脱脂奶)、一抗稀释比例和来源、二抗、显色试剂
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.9 Western Blotting
分子对接
软件(AutoDock Vina)、蛋白结构来源(PDB、AlphFold)、配体结构、对接参数
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.10 Molecular Docking
统计分析
统计软件(SPSS 25)、检验方法(单因素方差分析,Tukey事后检验)、显著性水平(p<0.05)
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.11 Statistical Analysis