人参皂苷Ro通过抑制肾小管上皮细胞锌转运蛋白ZnT1缓解高草酸盐诱导的铜死亡

背景：肾结石病（KSD）以高草酸盐导致肾小管上皮细胞内氧化应激和细胞死亡增强为显著特征。人参皂苷Ro（Ro）是从人参和牛膝中分离出的稀缺齐墩果烷型皂苷，因其抗肿瘤、抗氧化和抗炎特性而备受关注。本研究旨在探讨Ro在体内和体外对晶体诱导的肾损伤的保护作用及机制。材料与方法：在体外，我们评估了Ro在乙醛酸（Gly）诱导的小鼠结石模型中对肾损伤、肾晶体沉积和炎症浸润的影响。通过MTS实验和活/死细胞染色评估Ro对高草酸盐损伤的人近端肾小管上皮细胞系HK-2的保护作用。此外，我们检测了活性氧（ROS）水平和晶体粘附相关蛋白。随后，通过RNA-seq、免疫组化（IHC）染色、Western blotting（WB）、分子对接、分子动力学模拟、生物层干涉法（BLI）和细胞热位移分析（CETSA）鉴定ZnT1为Ro的靶点。进一步，我们构建了过表达和敲除ZnT1的HK-2细胞，评估细胞损伤和晶体粘附效应。最后，通过铜死亡相关事件，包括DLAT寡聚化、铜死亡相关蛋白FDX1和HSP70、线粒体ROS水平、JC-1染色和GSH水平，检测Ro在高草酸盐诱导的HK-2铜死亡中的作用。结果：Ro有效减轻了Gly诱导的小鼠肾损伤。此外，它显著改善了Gly小鼠中观察到的肾晶体沉积和F4/80阳性巨噬细胞的浸润。此外，体外研究表明，Ro减轻了高草酸盐诱导的HK-2细胞的氧化损伤和晶体粘附。机制上，Ro显著抑制ZnT1表达，值得注意的是，ZnT1过表达逆转了Ro对NaOx诱导的增殖抑制、晶体粘附及ROS生成的抑制作用。此外，NaOx提高了HK-2细胞的铜死亡水平，而这种升高被ZnT1过表达所阻断，后者又被铜死亡抑制剂TTM所逆转。结论：本研究提供证据表明Ro通过抑制ZnT1减轻高草酸盐诱导的HK-2细胞铜死亡，从而有效抑制高草酸盐引发的氧化应激和晶体沉积。