缩泉益肾方通过抑制YTHDF1-Rubicon轴促进自噬改善糖尿病肾脏疾病中的肾细胞衰老

SuoquanYishen formula improves renal cellular senescence by inhibiting YTHDF1-Rubicon axis to promote autophagy in diabetic kidney disease.

作者信息Zijie Yan, Lin Zhang, Tianpeng Ma, Yong Yuan, Yu Kang, Shuman Liu, BoCen Chen, Kai Li, Man Xiao, Yiqiang Xie
PMID40371338
发布时间2025-04-30
DOI10.3389/fphar.2025.1543277

实验完整度

包含体内动物模型(db/db小鼠)和体外细胞模型(高糖诱导HK-2细胞),并通过过表达YTHDF1、自噬抑制剂Baf A1进行功能验证及机制验证,实验层级完整。

主要模型

db/db小鼠 高糖诱导的HK-2细胞

重点核对

db/db小鼠随机分组为模型组、SQYSF低/中/高剂量组(5、10、20 mg/g/天)及卡格列净组(12.5 mg/kg/天),干预8周 HK-2细胞高糖(60 mM)处理72小时,10%含药血清干预 体外自噬抑制实验使用Baf A1(5 nM) YTHDF1过表达细胞系构建(pcSLenti-CMV-YTHDF1-3×FLAG-PGK-Puro-WPRE3) RNA稳定性实验使用放线菌素D(5 μg/mL)处理0-6小时

摘要

缩泉益肾方(SQYSF)是一种治疗糖尿病肾脏疾病(DKD)的传统中药方剂,临床已证明其具有降低血糖和减轻肾损伤的功效。新出现的证据表明,细胞衰老是DKD进展的关键因素。本研究旨在利用体内(db/db小鼠)和体外(高糖诱导的HK-2细胞)DKD模型,并采用SQYSF水提物和含药血清进行干预,阐明SQYSF改善肾细胞衰老的机制。我们通过UHPLC-QTOF-MS筛选出59种化合物,并采用网络药理学方法发现自噬和细胞衰老是药物治疗疾病的重要通路。实验验证表明,db/db小鼠肾脏和高糖环境下的HK-2细胞发生衰老和损伤,而SQYSF可改善这些异常变化。此外,我们还发现SQYSF增强肾组织和细胞的自噬,而联合使用自噬抑制剂Bafilomycin A1可消除SQYSF的抗衰老作用。值得注意的是,DKD进展与Rubicon在mRNA和蛋白水平的表达升高以及m6A修饰增加相关。SQYSF有效下调Rubicon mRNA和蛋白表达,但不影响m6A修饰水平。进一步研究发现SQYSF能够靶向降低YTHDF1表达水平。在HK-2细胞中过表达YTHDF1可增加Rubicon mRNA稳定性和蛋白表达,同时逆转SQYSF诱导的自噬增强和衰老改善。这些结果表明,SQYSF通过靶向降低YTHDF1表达水平,抑制Rubicon mRNA和蛋白翻译水平,从而促进自噬,发挥改善DKD肾细胞衰老的作用。我们的研究揭示了SQYSF治疗DKD的活性成分和机制,这可能为SQYSF的临床应用及DKD的治疗途径提供有用的信息。

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
探究SQYSF是否通过靶向降低YTHDF1表达,抑制Rubicon mRNA和蛋白翻译,从而促进自噬,改善DKD中的肾细胞衰老。
核心机制
SQYSF靶向结合并降低YTHDF1表达,进而抑制Rubicon mRNA稳定性和蛋白翻译,促进自噬,减轻细胞衰老。
主要证据
在db/db小鼠和高糖诱导的HK-2细胞中,SQYSF降低YTHDF1表达,降低Rubicon水平,增强自噬并改善衰老;过表达YTHDF1逆转SQYSF的效应(Western blot、RT-qPCR、SA-β-gal、透射电镜等)。
研究意义
揭示SQYSF治疗DKD的潜在分子机制,提示靶向YTHDF1可能为DKD的防治提供新途径。

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

SQYSF成分分析与网络药理学

鉴定SQYSF化学组成并预测其治疗DKD的潜在靶点和通路

采用UHPLC-QTOF-MS鉴定SQYSF成分,通过TCMSP等数据库筛选活性化合物,构建“化合物-靶点-疾病”网络,并进行GO/KEGG富集分析

2

体内药效评估

评价SQYSF对db/db小鼠血糖、肾功能和肾脏病理损伤的影响

db/db小鼠随机分组,灌胃给予不同剂量SQYSF或卡格列净8周,检测血糖、体重、尿白蛋白、肌酐、尿素氮,并进行HE和PAS染色

3

体内衰老与自噬检测

验证SQYSF对db/db小鼠肾脏细胞衰老和自噬的影响

检测衰老标志物(P16、P21、P53)和自噬相关蛋白(LC3B、P62、Beclin1、Rubicon)的表达,进行SA-β-gal染色和免疫组化

4

体外细胞模型验证

验证SQYSF含药血清对高糖诱导HK-2细胞衰老和自噬的作用

高糖处理HK-2细胞建立DKD体外模型,给予10%含药血清干预,检测细胞活力、SA-β-gal染色、衰老标志物、自噬蛋白、透射电镜观察自噬体,并用Baf A1抑制自噬进行反向验证

5

机制验证:YTHDF1调控Rubicon

探究SQYSF是否通过调节m6A阅读蛋白YTHDF1影响Rubicon表达

通过MeRIP-qPCR检测Rubicon m6A水平,RT-qPCR检测m6A相关基因,过表达YTHDF1评估其对Rubicon mRNA稳定性和蛋白表达的影响,并进行分子对接和CETSA验证相互作用

6

回复实验验证机制

确认过表达YTHDF1能否逆转SQYSF促进自噬和改善衰老的效应

在高糖诱导的HK-2细胞中过表达YTHDF1,观察SQYSF含药血清干预后自噬和衰老相关指标的变化

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
卡格列净MCEHY-10451
巴弗洛霉素A1TargetMolT6740
D-(+)-葡萄糖溶液SigmaG8769
肌酐检测试剂盒Nanjing JianchengC011-2-1
血尿素氮检测试剂盒Nanjing JianchengC013-2-1
小鼠尿微量白蛋白ELISA试剂盒FANKEWF2702-A
Eastep® 超级总RNA提取试剂盒PromegaLS1040
Hifair® Ⅲ 第一链cDNA合成预混液(qPCR)Yeasen11141ES
Hieff® qPCR SYBR Green预混液Yeasen11202ES
过氧化物酶标记的山羊抗兔IgG (H+L)Yeasen33707ES
衰老β-半乳糖苷酶染色试剂盒BeyotimeC0602
RIPA裂解液EpizymePC101
BCA蛋白定量试剂盒EpizymeZJ102
Omni-Easy™ 一步法PAGE凝胶快速制备试剂盒EpizymePG210-PG214
Omni-Easy™ 即时蛋白上样缓冲液EpizymeLT101
MeRIP试剂盒BersinBes5203
糖原PAS染色液YuanyeR20526
YTHDF1过表达慢病毒载体obiosh--
阴性对照慢病毒载体obiosh--

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
动物实验
分组:db/m正常组,db/db模型组,SQYSF低/中/高剂量(5、10、20 mg/g/天),卡格列净(12.5 mg/kg/天);给药方式:灌胃;干预时间:8周
阅读提示:材料与方法2.5节
细胞培养
HK-2细胞使用MEM培养基(10%胎牛血清或大鼠血清,1%青霉素/链霉素);高糖浓度60 mM,处理72小时;含药血清浓度10%
阅读提示:材料与方法2.7.2节和2.7.3节
自噬抑制验证
Baf A1浓度5 nM,用于阻断自噬
阅读提示:材料与方法2.1节和3.5节
RNA稳定性实验
放线菌素D浓度5 μg/mL,处理时间0、1、2、4、6小时
阅读提示:材料与方法2.7.5节
CETSA
温度梯度:45、48、51、54、57、60°C,加热3分钟
阅读提示:材料与方法2.7.4节