建立APAP肾损伤模型
在体内和体外建立对乙酰氨基酚诱导的肾损伤模型，以评估芝麻素的保护作用。
体内：雄性C57BL/6小鼠随机分为5组，通过灌胃给予不同剂量Ses（25/50/100 mg/kg）或CMC 28天，末次给药后腹腔注射APAP（300 mg/kg）建立肾损伤模型。体外：HK-2细胞用Ses（40 μM）、hemin（50 μM）或ZnPP（10 μM）预处理，然后用APAP（20 mM）处理24小时建立损伤模型。
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芝麻素通过抑制HMOX1介导的凋亡和铁死亡保护对乙酰氨基酚诱导的肾毒性
Sesamin protects against Acetaminophen-induced nephrotoxicity by suppressing HMOX1-mediated apoptosis and ferroptosis.
实验完整度
高包含体内小鼠模型和体外HK-2细胞模型，结合转录组学、网络药理学、分子对接、Western blot、TUNEL、流式细胞术等多层级验证，并采用HMOX1激动剂和抑制剂进行功能验证。
主要模型
C57BL/6小鼠APAP肾损伤模型 HK-2人肾近端小管上皮细胞
重点核对
小鼠模型：雄性C57BL/6，6-8周龄，随机分为5组（n=6），APAP 300 mg/kg腹腔注射，Ses（25/50/100 mg/kg）灌胃28天 细胞模型：HK-2细胞，APAP 20 mM，Ses 40 μM，hemin 50 μM，ZnPP 10 μM HMOX1调控：验证Ses对HMOX1表达的影响及hemin/ZnPP对铁死亡和凋亡的调节 检测指标：肾组织铁含量、MMP、ROS、SOD、MDA、GSH、炎症因子（IL-6、IL-1β、TNF-α）、肾功能指标（Scr、BUN、LDH）、铁死亡/凋亡相关蛋白（GPX4、SLC7A11、TfR1、FPN1、FTL、FTH1、Bax、Bcl2）
摘要
背景：对乙酰氨基酚（APAP）是一种广泛使用的解热镇痛药，急性暴露可导致肾损伤。芝麻素（Ses）以其多种健康益处而闻名。然而，Ses是否对APAP诱导的肾损伤发挥保护作用仍不清楚。方法：在体内，C57BL/6小鼠用Ses预处理，并腹腔注射APAP。在体外，人肾近端小管细胞2用Ses预处理，然后建立APAP诱导的肾损伤模型。通过形态学、炎症、氧化应激和蛋白质分析评估肾损伤。结果：Ses在体内和体外模型中显著改善了APAP诱导的肾毒性。转录组分析显示，差异表达基因富集在铁死亡和凋亡信号通路中，确定血红素加氧酶1（HMOX1）为核心蛋白。在Ses处理组中，铁死亡和凋亡显著受到抑制，而HMOX1得到有效恢复。在细胞实验中，HMOX1激动剂hemin和Ses均减弱了铁死亡和凋亡。HMOX1抑制剂锌原卟啉显著消除了Ses的保护作用。结论：Ses通过介导HMOX1抑制铁死亡和凋亡来减轻APAP诱导的肾损伤。本研究为药物性肾损伤的预防和治疗提供了一种新策略。
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
- 芝麻素（Ses）是否通过调节HMOX1介导的铁死亡和凋亡来保护对乙酰氨基酚（APAP）诱导的肾损伤？
- 核心机制
- Ses通过上调HMOX1表达，抑制铁死亡（恢复GPX4和SLC7A11表达，降低铁含量、ROS和MDA）和凋亡（调节Bax/Bcl2比例），从而减轻APAP诱导的肾损伤。
- 主要证据
- 体内：Ses预处理显著改善APAP小鼠的肾功能（降低Scr、BUN、LDH）、减轻组织病理损伤、抑制炎症和氧化应激，并逆转铁死亡和凋亡标志物。体外：Ses和hemin抑制APAP诱导的HK-2细胞铁死亡和凋亡，ZnPP消除Ses的保护作用，且分子对接显示Ses与HMOX1有较强结合。
- 研究意义
- 研究首次阐明Ses通过HMOX1抑制铁死亡和凋亡保护APAP诱导的肾损伤，为药物性肾损伤的预防和治疗提供了新策略，并强调了营养干预在减轻药物性肾病中的潜力。
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。
评估肾损伤与功能
评估APAP诱导的肾组织病理损伤和肾功能变化，并验证Ses的保护作用。
通过PAS染色评估肾小管损伤，检测血清Scr、BUN水平和肾组织LDH活性来反映肾功能。
检测炎症和氧化应激
检测APAP诱导的肾脏炎症和氧化应激水平，评估Ses的抑制作用。
通过CD68免疫组化检测巨噬细胞浸润；ELISA检测IL-6、IL-1β、TNF-α水平；检测ROS、SOD、MDA、GSH水平评估氧化应激。
转录组和网络药理学分析
筛选APAP肾损伤中的关键通路和芝麻素的潜在靶点。
利用GEO数据集（GSE141628）进行差异表达基因分析和KEGG富集；使用TCMSP、BATMAN-TCM、TargetNet、SwissTargetPrediction数据库预测Ses靶点；与铁死亡相关基因、凋亡相关基因取交集，确定HMOX1为核心靶点；分子对接验证Ses与HMOX1结合。
验证铁死亡和凋亡
在体内和体外验证Ses对APAP诱导的铁死亡和凋亡的抑制作用。
体内检测肾组织铁含量、MMP（JC-1），Western blot检测铁死亡相关蛋白（GPX4、SLC7A11、TfR1、FPN1、FTL、FTH1）和凋亡相关蛋白（Bax、Bcl2）；TUNEL染色检测凋亡。体外用hemin（HMOX1激动剂）和ZnPP（HMOX1抑制剂）处理，检测细胞活力（CCK-8）和相关蛋白表达。
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 |
|---|---|---|---|
| 药物处理 | 芝麻素 | Aladdin | S171302 |
| 对乙酰氨基酚 | Aladdin | A105808 | |
| 氯化血红素 | MedChemExpress | HY-19424 | |
| 锌原卟啉 | Sigma-Aldrich | 691550-M | |
| 药物配制 | 羧甲基纤维素 | Solarbio | C8621 |
| 生化检测 | 血清肌酐检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng | C011-2-1 |
| 血尿素氮检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng | C013-2-1 | |
| 乳酸脱氢酶检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng | A020-2 | |
| 氧化应激检测 | 超氧化物歧化酶检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng | A001-3 |
| 丙二醛检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng | A003-1 | |
| 谷胱甘肽检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng | A006-2-1 | |
| 铁含量检测 | 铁检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng | A039-2-1 |
| 炎症因子检测 | IL-6 ELISA试剂盒 | Shanghai Enzyme-linked Biotechnology | ml098430 |
| IL-1β ELISA试剂盒 | Shanghai Enzyme-linked Biotechnology | ml098430 | |
| TNF-α ELISA试剂盒 | Shanghai Enzyme-linked Biotechnology | ml106471 | |
| 细胞活力检测 | 细胞计数试剂盒-8 | Zeta Life | K009-500 |
| 细胞培养 | 最低必需培养基 | Zeta Life | BM0011 |
| 胎牛血清 | Zeta Life | Z7181FBS-500 | |
| 胰蛋白酶-EDTA | Zeta Life | BM0002-100 | |
| 青霉素-链霉素 | Zeta Life | BM0002-100 | |
| Western blot | β-actin抗体 | ABclonal | AC026 |
| SLC7A11抗体 | ABclonal | A2413 | |
| GPX4抗体 | ABclonal | A1933 | |
| TfR1抗体 | ABclonal | A5865 | |
| FPN1抗体 | ABclonal | A14884 | |
| FTL抗体 | ABclonal | A11241 | |
| FTH1抗体 | ABclonal | A19544 | |
| HMOX1抗体 | ABclonal | A19062 | |
| Bcl2抗体 | Arigo Biolaboratories | ARG55118 | |
| Bax抗体 | Hangzhou Hua'an Biotechnology | ET1603-34 | |
| 免疫组化 | CD68抗体 | Wuhan Servicebio | GB113109 |
| Western blot | 辣根过氧化物酶标记二抗 | Abways Technology | AB0101 |
| 组织切片 | 切片机 | Leica | RM2016 |
| 组织观察 | 生物显微镜 | Ningbo Yongxin Optics | NE300 |
| 病理扫描 | 病理切片扫描仪 | 3DHISTECH | Pannoramic SCAN |
| 细胞系 | HK-2细胞系 | Pricella | CL-0109 |
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 | 小鼠品系、性别、周龄、体重；随机分组方法；APAP剂量、给药途径；Ses剂量、给药途径、给药时间；禁食时间 阅读提示：Materials and methods 中的 Animal experiments 部分 |
| 细胞模型建立 | 细胞系来源；培养条件（培养基、血清浓度、抗生素）；细胞接种密度；APAP、Ses、hemin、ZnPP浓度及处理时间 阅读提示：Materials and methods 中的 Cells cultures and treatments 部分 |
| 肾损伤评估 | 肾功能指标（Scr、BUN、LDH）检测方法；组织病理学评分标准；PAS染色步骤 阅读提示：Materials and methods 中的 Renal function parameters, Histological analysis, PAS staining 部分 |
| 炎症和氧化应激检测 | 炎症因子（IL-6、IL-1β、TNF-α）检测方法；氧化应激指标（ROS、SOD、MDA、GSH）检测方法；流式细胞术检测ROS条件 阅读提示：Materials and methods 中的 Oxidative stress and inflammatory cytokine assays, Detection of ROS and JC1 using flow cytometry 部分 |
| 铁死亡和凋亡检测 | 铁含量检测方法；MMP检测方法；Western blot检测蛋白列表及抗体稀释比例；TUNEL染色步骤及凋亡指数计算 阅读提示：Materials and methods 中的 Tissue iron assay, Detection of ROS and JC1 using flow cytometry, Western blotting, TUNEL assay 部分 |
| HMOX1功能验证 | HMOX1激动剂和抑制剂浓度及处理时间；CCK-8检测条件；用于验证的蛋白表达水平 阅读提示：Materials and methods 中的 Cell viability assay, 以及 Results 中的 Effect of Hemin and ZnPP on Ses to ameliorate APAP-induced renal injury 部分 |