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基于PERK/ATF4/CHOP的益肾通络方抑制内质网应激改善肾小管上皮细胞凋亡的作用机制

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中国实验方剂学杂志 2024年第2期30卷 26-36页

作者：苏烜赵靓王萌萌丁婧张振强张效威徐江雁谢治深河南中医药大学中医药科学院郑州450046

目的:验证益肾通络方(YSTLP)对肾小管上皮细胞凋亡的影响,并基于内质网应激通路蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/活化转录因子4(ATF4)/转录因子C/EBP同源蛋白(CHOP)探讨其作用机制。方法:将db/db小鼠随机分为模型组、缬沙坦组(10 mg·kg^(... 详细信息

目的:验证益肾通络方(YSTLP)对肾小管上皮细胞凋亡的影响,并基于内质网应激通路蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/活化转录因子4(ATF4)/转录因子C/EBP同源蛋白(CHOP)探讨其作用机制。方法:将db/db小鼠随机分为模型组、缬沙坦组(10 mg·kg^(-1)·d^(-1))、YSTLP低、中、高剂量组(1、2.5、5 g·kg^(-1)·d^(-1))给予药物干预8周后取材。同窝的db/m小鼠作为正常组。体外培养人肾小管上皮细胞(HK-2),分为正常组、糖基化终产物(AGEs)组、AGEs+益肾通络方低、中、高质量浓度组(100、200、400 mg·L^(-1));原位末端标记(TUNEL)染色检测HK-2细胞的凋亡情况;细胞活力测定实验检测HK-2细胞存活率;钙离子荧光探针染色,以及荧光素酶报告基因法检测为折叠蛋白反应元件(UPRE)荧光素酶活力,检测内质网应激情况;免疫组化法(IHC)检测小鼠肾脏中磷酸化(p)-PERK蛋白的表达(p-PERK)、CHOP、ATF4的蛋白表达水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测小鼠肾脏、HK-2细胞中CHOP、X盒结合蛋白1(XBP1)的mRNA表达水平;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测小鼠肾脏、HK-2细胞中p-PERK、PERK、CHOP、ATF4、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、切割型胱天蛋白酶-3(cleaved Caspase-3)的蛋白表达水平。结果:细胞实验中,与正常组比较,AGEs组HK-2细胞活力显著降低,凋亡率显著升高(P<0.01),凋亡相关因子Bcl-2的mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.01),Bax的mRNA和蛋白表达水平显著升高(P<0.01),cleaved Caspase-3的蛋白表达水平显著升高(P<0.01);与AGEs组比较,YSTLP给药处理后,细胞活力提升,凋亡率降低(P<0.01),Bcl-2的mRNA和蛋白表达水平呈时间、剂量依赖性显著升高(P<0.01),Bax的mRNA和蛋白表达水平呈时间、剂量依赖性显著降低,cleaved Caspase-3的蛋白表达水平呈时间、剂量依赖性显著降低(P<0.01)。与正常组比较,AGEs组细胞内Ca2+失衡,UPRE荧光素酶荧光强度增加(P<0.01),内质网应激相关因子CHOP、XBP1的mRNA水平显著升高(P<0.01),p-PERK、CHOP、ATF4的蛋白表达水平明显提高(P<0.05);与AGEs组比较,YSTLP可有效改善HK-2细胞内Ca2+失衡,剂量依赖性降低UPRE荧光强度(P<0.01),降低内质网应激相关因子CHOP、XBP1的mRNA水平(P<0.01),剂量、时间依赖性降低细胞内p-PERK、CHOP、ATF4的蛋白表达水平(P<0.01)。动物实验中,与正常组比较,模型组小鼠Bcl-2的蛋白表达水平显著降低(P<0.01),cleaved Caspase-3、Bax的蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与模型组比较,YSTLP组Bcl-2的蛋白表达水平呈剂量依赖性提升,cleaved Caspase-3、Bax的蛋白表达水平呈剂量依赖性降低(P<0.01)。与正常组比较,模型组小鼠CHOP、XBP1 mRNA表达水平明显升高(P<0.05,P<0.01),p-PERK、CHOP、ATF4的蛋白表达水平明显提高(P<0.05);与模型组比较,YSTLP可显著降低CHOP、XBP1的mRNA表达水平(P<0.01),降低p-PERK、CHOP、ATF4的蛋白表达水平(P<0.01)。结论:YSTLP可有效抑制内质网应激、改善肾小管上皮细胞凋亡情况,其作用机制可能与调节PERK/AFT4/CHOP通路有关。

关键词：益肾通络方内质网应激凋亡机制蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/活化转录因子4(ATF4)/转录因子C/EBP同源蛋白(CHOP)信号通路

基于网络药理学与分子对接法分析熟地黄-山茱萸治疗糖尿病肾脏疾病的作用机制

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中医学报 2022年第7期37卷 1510-1517页

作者：邢晨晨张效威徐江雁河南中医药大学河南郑州450046

目的:通过网络药理学和分子对接方法探讨熟地黄-山茱萸治疗糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease,DKD)的作用机制及药效物质基础。方法:通过检索中药系统药理学数据库与分析平台、中药分子机制的生物信息学分析工具以及中医药综合数... 详细信息

目的:通过网络药理学和分子对接方法探讨熟地黄-山茱萸治疗糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease,DKD)的作用机制及药效物质基础。方法:通过检索中药系统药理学数据库与分析平台、中药分子机制的生物信息学分析工具以及中医药综合数据库获取熟地黄、山茱萸的活性成分和作用靶点,通过人类在线孟德尔遗传数据库、基因疾病关联数据库和人类基因综合数据库获得DKD的相关靶点,取二者交集靶点。利用Cytoscape3.8.2软件构建“成分-靶点-疾病”网络图。通过蛋白相互作用分析数据库(STRING)和Cytoscape3.8.2软件构建熟地黄-山茱萸治疗DKD靶点间蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络。利用DAVID数据库对关键靶点进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析。利用Autodock软件对关键靶点进行分子对接。结果:获得熟地黄-山茱萸53个活性成分并作用于DKD的101个靶点,其中β-谷甾醇、豆甾醇、汉防己甲素等可能为核心成分,丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶、细胞肿瘤抗原p53、血管内皮生长因子、转录因子、半胱天冬酶-3等可能为核心靶点。分子对接结果显示,潜在活性成分与核心靶点均能自发结合。结论:熟地黄-山茱萸主要通过作用于AKT1、VEGFA、CASP3等核心靶点,参与HIF-1信号通路、细胞凋亡相关通路、PI3K-Akt信号通路的调控,进而发挥减少蛋白尿、抑制肾组织损伤、提高肾功能、延缓DKD进程的作用,表明熟地黄-山茱萸干预DKD的作用具有多成分、多靶点、多通路的特点。

关键词：熟地黄山茱萸糖尿病肾脏疾病网络药理学分子对接

STAT3在糖尿病肾病中的作用机制研究进展

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中国比较医学杂志 2024年第9期34卷 117-126页

作者：刘瑞頔徐江雁谢治深张效威陈洁张振强河南中医药大学中医药科学院郑州450046 马来西亚管理与科技大学国际学术部马来西亚雪兰莪州莎阿南47300

信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)可调控细胞转化、增殖、存活等多种基因的表达,已成为癌症治疗的重要靶点。越来越多的研究表明,STAT3的异常激活在糖尿病肾病(diabetic kidney dise... 详细信息

信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)可调控细胞转化、增殖、存活等多种基因的表达,已成为癌症治疗的重要靶点。越来越多的研究表明,STAT3的异常激活在糖尿病肾病(diabetic kidney disease,DKD)发生发展中发挥着重要作用。因此,本文将重点介绍STAT3在DKD中的治疗潜力,包括STAT3的结构、活性调控机制、在DKD中的异常激活作用机制以及研究现状的整理总结,以期为DKD发病机制研究以及新药研发提供参考。

关键词：糖尿病肾病 STAT3 作用机制

丹酚酸F调控Bax/Caspase-3/GSDME信号通路改善肾小管上皮细胞焦亡作用机制

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中国实验方剂学杂志 2024年第9期30卷 56-64页

作者：石贤聪谢治深赵靓王佳俊段亚飞王潘张振强张效威徐江雁河南中医药大学中医药科学院郑州450046

目的:基于B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)/胱天蛋白酶-3(Caspase-3)/消皮素E(GSDME)通路探讨丹酚酸F改善高糖诱导的肾小管上皮细胞(HK-2)损伤的机制。方法:细胞增殖与活性检测(CCK-8)法检测不同浓度(2.5、5、10、20μmol·L^(-1))... 详细信息

目的:基于B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)/胱天蛋白酶-3(Caspase-3)/消皮素E(GSDME)通路探讨丹酚酸F改善高糖诱导的肾小管上皮细胞(HK-2)损伤的机制。方法:细胞增殖与活性检测(CCK-8)法检测不同浓度(2.5、5、10、20μmol·L^(-1))丹酚酸F对高糖诱导的HK-2细胞相对活力的影响及给予丹酚酸F不同干预时间条件下HK-2细胞的相对活力;乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒和酶联免疫吸附测定法(ELISA)试剂盒分别检测细胞培养基上清中LDH和白细胞介素-1β(IL-1β)的含量;流式细胞术结合异硫氰酸荧光素(Annexin V-FITC)/碘化丙啶(PI)和Hoechst 33342/PI染色检测丹酚酸F对高糖诱导的HK-2细胞PI阳性率的影响;蛋白免疫印迹法(Western blot)评价丹酚酸F对高糖诱导的HK-2细胞中Bax、Bcl-2、细胞色素C(Cyt C)、胱天蛋白酶-9(Caspase-9)、Caspase-3、GSDME蛋白表达及激活情况的影响。2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯荧光探针法(DCFH-DA)及线粒体膜电位(JC-1)考察丹酚酸F对高糖诱导的HK-2细胞中活性氧(ROS)产生及线粒体膜电位的影响。结果:与空白组比较,模型组细胞活力显著降低(P<0.01),乳酸脱氢酶、炎症因子IL-1β、PI阳性细胞比例均显著升高(P<0.01);Bax、Cyt C、Caspase-9、Caspase-3、GSDME蛋白表达显著升高(P<0.01),Bcl-2蛋白表达显著降低(P<0.01),HK-2细胞线粒体膜电位的降低,ROS产生过量蓄积。与模型组比较,丹酚酸F组有效改善高糖诱导所致HK-2细胞的损伤(P<0.05),明显降低细胞培养基上清中LDH及IL-1β含量(P<0.05,P<0.01),显著减少PI阳性细胞的比例(P<0.01);丹酚酸F组降低Bax、Cyt C、Caspase-9、Caspase-3、GSDME蛋白表达,明显升高Bcl-2蛋白表达(P<0.05,P<0.01),HK-2细胞线粒体膜电位的升高,ROS的过量蓄积减少。结论:丹酚酸F通过减少ROS的产生,改善线粒体膜电位失衡,抑制Bax/Caspase-3/GSDME信号通路介导的细胞焦亡发挥改善高糖诱导所致HK-2细胞损伤的作用。

关键词：丹酚酸F B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)/胱天蛋白酶-3(Caspase-3)/消皮素E(GSDME)信号通路肾小管上皮细胞细胞焦亡

基于LKB1-AMPK-TFEB的白术调节溶酶体自噬抗阿尔茨海默病作用机制

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中国中药杂志 2022年第17期47卷 4723-4732页

作者：吴丽敏赵洁张效威李中华王潘孙意冉张振强谢治深河南中医药大学中医药科学院河南郑州450046 河南中医药大学药学院河南郑州450046

淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein, APP)裂解后产生Aβ是阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease, AD)发生发展原因之一,该研究基于LKB1-AMPK-TFEB初步探讨白术(Atractylodes macrocephala,AM)降解APP抗AD作用机制。首先检测AM对AD转基因秀丽隐杆线虫CL2241记忆能力的影响,然后将APP质粒体外瞬转至小鼠神经瘤母细胞(N2a)中,设定空白对照组,APP组(模型组),阳性对照组(100μmol·L^(-1)雷帕霉素),AM低、中、高剂量组(100、200、300μg·mL),ELISA法检测细胞培养基中Aβ的分泌量;Western blot检测其对APP的降解作用,荧光显微镜分析APP荧光强度,荧光素酶报告基因法检测TFEB(transcription factor EB)的转录活性,RLuc-LC3wt/RLuc-LC3G120A检测溶酶体自噬活性,mRFP-GFP-LC3检测自噬通量,Western blot检测TFEB、LC3Ⅱ、LC3Ⅰ、LAMP2、Beclin1、LKB1、p-AMPK、p-ACC的蛋白表达量,免疫荧光检测TFEB的表达,RT-PCR法检测TFEB及下游靶基因的表达。结果显示AM可显著降低转基因线虫CL2241的趋化指数,不同浓度的AM降低细胞上清中Aβ的分泌量,AM剂量依赖性降解APP的蛋白表达量及APP的荧光强度,AM处理后TFEB转录活性增强,LC3双标质粒荧光强度均增强,RLuc-LC3wt/RLuc-LC3G120A的值也显著降低,不同浓度的AM均可以促进TFEB、LAMP2及Beclin1的蛋白水平,剂量依赖性的升高LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的蛋白表达量比值,免疫荧光结果显示,AM促进TFEB的荧光强度及入核表达,RT-PCR结果显示各浓度的AM可提高APP转染的N2a细胞中TFEB的mRNA水平,剂量依赖性地促进LAMP2的转录水平,且高浓度的AM还可以显著提高LC3、P62的mRNA水平,不同浓度的AM升高LKB1、p-AMPK及p-ACC的蛋白水平。综上所述,白术调节自噬降解APP的机制与激活LKB1-AMPK-TFEB通路有关。

关键词：白术溶酶体自噬阿尔茨海默病 LKB1-AMPK-TFEB

血竭化学成分及其糖尿病肾脏疾病肾小管损伤保护作用评价

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中国中药杂志 2024年第5期49卷 1249-1254页

作者：周露段亚飞王奕航任尧张效威李汉伟张振强徐江雁王潘河南中医药大学中医药科学院河南郑州450046 河南中医药大学药学院河南郑州450046

采用大孔树脂、硅胶、葡聚糖凝胶、高效液相等色谱手段,对中药血竭的化学成分进行初步研究,分离得到1个反式二氢查耳酮类、4个黄烷类和1个二苯乙烯类化合物。通过现代波谱学、理化性质和文献比对鉴定其化学结构,分别鉴定为4-羟基-2,6-... 详细信息

采用大孔树脂、硅胶、葡聚糖凝胶、高效液相等色谱手段,对中药血竭的化学成分进行初步研究,分离得到1个反式二氢查耳酮类、4个黄烷类和1个二苯乙烯类化合物。通过现代波谱学、理化性质和文献比对鉴定其化学结构,分别鉴定为4-羟基-2,6-二甲氧基-3-甲基二氢查耳酮(1)、4′-羟基-5,7-二甲氧基-8-甲基黄烷(2)、7-羟基-4′,5-二甲氧基黄烷(3)、(2S)-7-羟基-5-甲氧基-6-甲基黄烷(4)、(2S)-7-羟基-5-甲氧基黄烷(5)、紫檀芪(6),其中化合物1为新化合物,化合物2和6为从棕榈科中首次分离得到。化合物5具有防治糖尿病肾脏疾病的潜力。

关键词：血竭化学成分肾小管糖尿病肾脏疾病

基于LKB1/AMPK/PGC-1α的泽泻汤改善非酒精性脂肪肝作用机制研究

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中国中药杂志 2022年第2期47卷 453-460页

作者：王梦瑶高改李二稳张效威王辉徐江雁张振强王潘谢治深河南中医药大学中医药科学院河南郑州450046 河南中医药大学药学院河南郑州450046

以棕榈酸(palmitic acid,PA)诱导的脂质堆积细胞模型和高脂诱导的非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)动物模型,探讨泽泻汤(Zexie Decoction)体内外改善NAFLD的药效,以LKB1/AMPK/PGC-1α通路为切入点探讨其可能作用机制。MTT结果显示泽泻汤对HepG2细胞活力无影响,泽泻汤剂量依赖性下调PA诱导的肝细胞培养基谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)的水平,降低高脂饮食(high-fat diet,HFD)小鼠血浆ALT、AST及肝脏总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)水平。尼罗红染色观察PA诱导的细胞内脂质沉积,PA诱导的肝细胞脂质蓄积显著增加,体外细胞脂质堆积模型诱导成功,泽泻汤有效改善PA诱导的肝细胞脂质堆积;小鼠肝脏油红染色结果同样表明,泽泻汤剂量依赖性减少HFD小鼠肝脏脂质堆积。线粒体膜电位染色显示泽泻汤能够逆转PA诱导肝细胞损伤引起的线粒体膜电位的下降;同时泽泻汤激活PGC-1α上调其靶基因ACADS、CPT-1α、CPT-1β、UCP-1、ACSL-1、NRF-1等的表达;Western blot及免疫组化结果显示泽泻汤可体内外上调LKB1、p-AMPK、p-ACC、PGC-1α蛋白表达水平。综上所述,泽泻汤能够有效改善NAFLD,其机制可能与调控LKB1/AMPK/PGC-1α通路相关。

关键词：泽泻汤 NAFLD LKB1/AMPK/PGC-1α

中医药治疗酒精性肝病的组方用药规律及作用机制研究

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中药新药与临床药理 2024年第8期35卷 1246-1254页

作者：张效威刘宜杭张润东李阳张续杰徐佳佳梁舒杨珊茹谢治深豫药全产业链研发河南省协同创新中心河南郑州450046 河南中医药大学中医药科学院河南郑州450046 河南中医药大学儿科医学院河南郑州450046 河南中医药大学仲景书院河南郑州450046

目的基于数据挖掘和网络药理学技术研究中医药治疗酒精性肝病(ALD)的组方用药规律及潜在作用机制。方法检索中国知网、万方数据库、中国生物医学文献数据库和维普中文期刊收录的中医药治疗ALD的相关方剂,根据筛选条件整理后,使用IBM SPS... 详细信息

目的基于数据挖掘和网络药理学技术研究中医药治疗酒精性肝病(ALD)的组方用药规律及潜在作用机制。方法检索中国知网、万方数据库、中国生物医学文献数据库和维普中文期刊收录的中医药治疗ALD的相关方剂,根据筛选条件整理后,使用IBM SPSS Statistics 27.0、IBM SPSS Modeler 18软件对纳入方剂的中药进行组方规律、关联规则分析,归纳中药治疗ALD的用药规律,获得核心药物组合。以网络药理学技术,筛选中医药干预ALD核心药物组合的活性成分及其作用靶点;用基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)对主要作用靶点进行富集分析,并以分子对接技术加以验证。结果共纳入治疗ALD的方剂143首,涉及中药222味,使用频次≥25次的高频中药28味,关联规则分析得到8个核心药物组合。其中“茯苓-白术-茵陈”与ALD交集靶点215个,包括蛋白激酶B(AKT1)、肿瘤坏死因子(TNF)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、白细胞介素1β(IL-1β)、非受体酪氨酸激酶(SRC)、表皮生长因子受体(EGFR)等6个核心靶点,涉及信号通路168条,主要包括癌症通路、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路、化学致癌-活性氧及脂质-动脉粥样硬化等。分子对接结果显示啤酒甾醇、芫花素、去甲氧基茵陈色原酮等主要活性成分与AKT1结合能力较好。结论核心药组“茯苓-白术-茵陈”的主要活性成分可通过作用于AKT1、TNF、VEGFA等关键靶点蛋白,参与PI3K/AKT等关键信号通路的调控,进而发挥抑制炎症反应及细胞凋亡、减缓肝纤维化、促进肝细胞修复的作用,可为中医药治疗ALD研究提供数据支撑与理论指导。

关键词：中医药酒精性肝病用药规律数据挖掘网络药理学分子对接茯苓白术茵陈

黄芪化学成分抗纤维化作用及分子机制研究进展

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中药新药与临床药理 2023年第12期34卷 1799-1805页

作者：王佳俊向世勰谢治深王潘苗晋鑫张振强张效威徐江雁河南中医药大学河南郑州450046

纤维化是指多类型的组织损伤,尤其是在慢性炎症反应性疾病过程中,组织修复平衡失调的终末结局。纤维化可发生于多种器官组织中,其持续进展可能导致器官功能障碍和衰竭,对人类健康构成了巨大的威胁。中药在预防和治疗纤维化方面有显著的... 详细信息

纤维化是指多类型的组织损伤,尤其是在慢性炎症反应性疾病过程中,组织修复平衡失调的终末结局。纤维化可发生于多种器官组织中,其持续进展可能导致器官功能障碍和衰竭,对人类健康构成了巨大的威胁。中药在预防和治疗纤维化方面有显著的治疗效果,具有多成分、多途径和多靶点的特点,已成为纤维化领域研究的热点。补气类中药黄芪为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的根,具有益气升阳、生津养血、托毒排脓、敛疮生肌的功效。黄芪含有多糖类、皂苷类和黄酮类等化学成分,具有较好的抗炎、抗氧化等作用,可有效干预心脏、肾脏、肝脏和肺脏等多脏器组织的纤维化进程。该文综述了黄芪及其化学成分的抗纤维化药效作用及其机制,可为黄芪的进一步研究和应用提供思路和参考。

关键词：黄芪化学成分抗纤维化作用机制