芪归圣姜散通过非氧依赖性通路调控缺氧反应改善糖尿病肾病:网络药理学与实验验证的联合研究

Qi-Gui-Sheng-Jiang-San Decoction Regulating Hypoxia Response Through Non-Oxygen-Dependent Pathway Improves Diabetic Kidney Disease: Coupling Network Pharmacology With Experimental Verification.

作者信息Yi-Fan Liu, Yuan-Yuan Liu, Wen-Yi Tian, Yao Xiao, Wei-Jun Huang, Rui-Xi Sun, Jie Hu, Xiao-Zhe Fu, Chu-Xiao Tian, Qiang Fu, Jin-Xi Zhao
PMID41346967
发布时间2025-11-26
DOI10.1155/jdr/6399010

实验完整度

包含网络药理学预测和体内动物实验验证两个独立证据层级,并进行了分子机制验证(Western blot、免疫组化等)。

主要模型

db/db小鼠 db/m野生型小鼠

重点核对

db/db小鼠的体重、血糖及肾损伤指标 QGSJS汤剂给药剂量(0.01 mL/g体重)及给药周期(9周) HIF-1α及其下游靶点的表达变化 PHD2表达是否受影响

摘要

背景:糖尿病肾病(DKD)是终末期肾病的主要全球性病因。新证据表明,缺氧是DKD进展的关键因素。中药(TCM)是DKD的有效替代疗法。芪归圣姜散(QGSJS)是临床上治疗DKD的有效方剂,其机制可能与调节缺氧反应有关,需要进一步研究并对其潜在的生物学机制进行全面分析。方法:首先,我们采用网络药理学方法,从中药系统药理学数据库(TCMSP)和相关化学数据库中收集和筛选QGSJS汤剂的活性成分。随后,通过PubChem和TCMSP数据库预测这些活性成分的靶点,而DKD相关靶点则来自GeneCards、OMIM和DrugBank数据库。第二阶段,我们通过STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络以识别核心靶点。随后进行GO和KEGG富集分析,以评估QGSJS汤剂的作用机制是否与缺氧反应调节相关。最后,进行体内实验以验证网络药理学分析的发现,并全面阐明QGSJS汤剂的作用机制。结果:网络药理学分析揭示了QGSJS汤剂中的57种活性成分,能够影响与DKD相关的72个靶点。槲皮素、山奈酚和异鼠李素可能是QGSJS汤剂的关键成分。PPI网络提示HIF1A作为枢纽基因,与IL6、NFKBIA和VEGFA密切相关。富集分析表明,QGSJS汤剂调节HIF-1信号通路,并影响与HIF-1α相关的生物学过程和分子功能。体内研究表明,QGSJS汤剂具有肾脏保护作用,抑制肾脏中HIF-1α、p-STAT3、p-Akt、VEGF、VEGFR、p-NF-κB和NOTCH1的表达,而不影响PHD2。结论:QGSJS汤剂主要通过非氧依赖性通路抑制HIF-1α,减轻异常缺氧反应相关的损伤,这可能是其保护肾脏的主要机制。关键词:糖尿病肾病(DKD),HIF-1α,炎症,网络药理学,芪归圣姜散(QGSJS)汤剂。

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
芪归圣姜散治疗糖尿病肾病的作用机制是否与调节缺氧反应有关,其具体分子机制是什么?
核心机制
QGSJS汤剂主要通过抑制非氧依赖性通路(如PI3K/Akt、NF-κB、STAT3)下调HIF-1α表达,从而减轻异常缺氧反应导致的损伤。
主要证据
体内实验中,QGSJS汤剂降低db/db小鼠肾脏中HIF-1α、p-STAT3、p-Akt、VEGF、VEGFR、p-NF-κB和NOTCH1的表达,而不影响PHD2;同时改善尿蛋白、肾功能和肾脏病理。
研究意义
该研究为QGSJS汤剂治疗DKD提供了实验依据,并提示通过非氧依赖性通路抑制HIF-1α是保护肾脏的重要机制,为中医药治疗DKD提供了新的研究方向。

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

网络药理学分析

识别QGSJS汤剂治疗DKD的活性成分、潜在靶点和关键通路。

从TCMSP和化学数据库收集活性成分,预测靶点,构建PPI网络和富集分析。

2

动物模型建立与分组给药

评估QGSJS汤剂对DKD的疗效。

使用db/db小鼠和db/m小鼠,随机分为三组,灌胃给药9周。

3

生理生化指标检测

评估QGSJS汤剂对体重、血糖、尿蛋白和肾功能的影响。

每周测量体重,每两周测空腹血糖,每三周收集尿液,检测尿蛋白和生化指标。

4

肾脏病理学检查

观察QGSJS汤剂对肾脏组织病理改变的影响。

通过HE、PAS和Masson染色观察肾脏病变。

5

分子表达检测

验证QGSJS汤剂对缺氧反应相关蛋白表达的影响。

通过Western blot和免疫组化检测HIF-1α、p-STAT3、p-Akt、VEGF、VEGFR、p-NF-κB、NOTCH1和PHD2的表达。

6

炎症因子检测

评估QGSJS汤剂对炎症因子的调节作用。

用ELISA检测血清TNF-α、IL-6、IL-1β、TGF-β1水平。

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
安捷伦超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用系统Agilent--
ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱----
p-Akt抗体Abcamab81283
p-STAT3抗体Abcamab76315
STAT3抗体Abcamab68153
p-NF-κB抗体Santa Cruzsc-136548
VEGF抗体Santa Cruzsc-53462
VEGFR抗体BiossBsm-52338R
HIF-1α抗体ABclonalA11945
PHD2抗体ABclonalA14557
NOTCH1抗体Proteintech20687-1-AP
糖化血清白蛋白(GSP)检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA037-2-1
甘油三酯(TG)检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA110-1-1
总胆固醇(TC)检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA111-1-1
肌酐(Cr)检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC011-2-1
血尿素氮(BUN)检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC013-2-1
微量白蛋白尿检测试剂盒Shanghai Enzyme-Linked Biotechnology Co. Ltd.ML063626-2
TGF-β1酶联免疫吸附测定试剂盒ElabscienceE-EL-0162
小鼠IL-1β酶联免疫吸附测定试剂盒ElabscienceE-MSEL-M0003
小鼠IL-6酶联免疫吸附测定试剂盒ElabscienceE-MSEL-M0001
小鼠TNF-α酶联免疫吸附测定试剂盒ElabscienceE-MSEL-M0002
小鼠胰岛素酶联免疫吸附测定试剂盒ElabscienceE-EL-M1382c

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
db/db小鼠和db/m小鼠的遗传背景和来源需确认,动物许可证号SCXK (苏) 2016-0010
阅读提示:参见2.6 Animals
给药方案
QGSJS汤剂剂量0.01 mL/g体重,每日一次,连续9周,灌胃方式
阅读提示:参见2.9 Grouping and Intervention
生化检测
检测指标包括Cr、BUN、GSP、TC、TG,以及试剂盒的具体操作步骤
阅读提示:参见2.13 Biochemical Assays
分子检测
Western blot和免疫组化检测的蛋白包括HIF-1α、p-STAT3、p-Akt、VEGF、VEGFR、p-NF-κB、NOTCH1、PHD2,抗体品牌和货号需确认
阅读提示:参见2.15 Immunohistochemistry和2.16 Western Blot
统计分析
采用单因素方差分析,方差齐时用LSD检验,不齐时用Dunnett T3检验,显著性水平p<0.05
阅读提示:参见2.17 Statistical Analysis