Phillygenin通过调控TLR4/MyD88/NF-κB和PI3K/Akt/GSK3β信号通路改善糖尿病肾病的研究报告

作者及发表信息
本研究由郑州大学第一附属医院肾病科的Qi Feng、Xiaoyue Yu、Junwei Xie等团队完成，通讯作者为Qi Feng、Dongwei Liu和Zhangsuo Liu。论文于2025年发表在期刊*Phytomedicine*（第136卷，文章编号156314），标题为“Phillygenin improves diabetic nephropathy by inhibiting inflammation and apoptosis via regulating TLR4/MyD88/NF-κB and PI3K/Akt/GSK3β signaling pathways”。

学术背景
糖尿病肾病（Diabetic Nephropathy, DN）是全球范围内最常见的糖尿病微血管并发症之一，约2.5亿患者受其影响。其发病机制复杂，涉及脂质代谢紊乱、血流动力学异常、炎症、氧化应激、细胞损伤和凋亡等。尽管临床治疗有所进展，但DN进展至终末期肾病（End-Stage Renal Disease, ESRD）仍难以避免。因此，阐明DN的精确机制并开发新型治疗药物是迫切需求。

Phillygenin（Phi）是从连翘（Forsythia suspensa）和桂花（Osmanthus fragrans）中提取的木脂素类化合物，具有抗炎、抗氧化、抗糖尿病和抗高血脂活性。然而，Phi在DN中的肾脏保护作用及其分子机制尚未明确。本研究旨在通过药理学与分子生物学结合的方法，评估Phi对DN的治疗效果并探索其潜在机制。

研究流程
1. 体外实验：Phi对高糖（High Glucose, HG）诱导的足细胞损伤的保护作用
- 研究对象：永生化小鼠足细胞（Mouse Podocytes, MPCs）。
- 实验设计：MPCs分别在正常葡萄糖（Normal Glucose, NG）、高甘露醇（High Mannitol, HM）和高糖（HG）条件下培养，并添加不同浓度Phi（10–320 μM）或阳性对照药物氯沙坦钾（Losartan Potassium, LP）。
- 检测方法：
- 细胞活力：CCK-8法检测Phi对HG诱导的足细胞损伤的保护作用。
- RNA测序（RNA-seq）：分析Phi调控的差异表达基因（DEGs），并通过KEGG通路富集分析筛选关键信号通路（如TLR4/MyD88/NF-κB和PI3K/Akt/GSK3β）。
- 免疫印迹（Western Blot）和免疫荧光：检测炎症（IL-6、TNF-α）、凋亡（Cleaved Caspase-3）及通路蛋白（TLR4、MyD88、p-PI3K、p-Akt等）表达。
- 流式细胞术：分析Phi对HG诱导的足细胞凋亡的抑制作用。

1. 体内实验：Phi对db/db小鼠糖尿病肾病的治疗作用
   
   • 研究对象：8周龄db/db小鼠（DN模型）和db/m小鼠（对照组）。
     
   • 实验设计：小鼠分为5组（每组6只）：db/m（溶剂对照）、db/db（溶剂）、db/db+LP（20 mg/kg）、db/db+低剂量Phi（20 mg/kg）、db/db+高剂量Phi（50 mg/kg），连续灌胃8周。
     
   • 检测方法：
     
     • 肾功能指标：血糖、尿白蛋白/肌酐比值（UACR）、肾脏/体重比。
       
     • 组织病理学：H&E和PAS染色观察肾小球损伤；透射电镜（TEM）检测足细胞足突融合和基底膜增厚。
       
     • 免疫组化和免疫印迹：分析炎症因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）、纤维化标志物（α-SMA、FN）及通路蛋白（TLR4、p-PI3K等）表达。
       

主要结果
1. 体外实验结果
- Phi（80 μM）显著提高HG条件下MPCs的活力，并抑制炎症因子（IL-6、TNF-α）和凋亡蛋白（Cleaved Caspase-3）的表达。
- RNA-seq显示Phi通过调控TLR4/MyD88/NF-κB和PI3K/Akt/GSK3β通路减轻足细胞损伤。
- 使用TLR4激动剂RS09或PI3K抑制剂Wortmannin可逆转Phi的抗炎和抗凋亡作用，证实Phi通过这两条通路发挥作用。

1. 体内实验结果
   
   • 高剂量Phi（50 mg/kg）显著降低db/db小鼠的UACR和肾脏/体重比，改善肾小球病理损伤（如减少足突融合和基底膜增厚）。
     
   • Phi抑制肾脏炎症（降低IL-1β、IL-6、TNF-α）和纤维化（减少α-SMA、FN），同时上调抗凋亡蛋白（Pro-Caspase-3）表达。
     
   • 免疫印迹证实Phi抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路并激活PI3K/Akt/GSK3β通路。
     

结论与意义
本研究首次揭示Phi通过双重调控TLR4/MyD88/NF-κB（抑制炎症）和PI3K/Akt/GSK3β（抑制凋亡）通路改善糖尿病肾病的分子机制。其科学价值在于：
1. 为DN治疗提供了新的天然药物候选分子；
2. 阐明了Phi的多靶点作用机制，为开发联合疗法奠定基础；
3. 通过整合RNA-seq、体外和体内实验，提供了从基因到表型的完整证据链。

研究亮点
1. 创新性发现：首次证实Phi通过TLR4和PI3K双通路发挥肾脏保护作用。
2. 方法学优势：结合RNA-seq筛选靶点与功能性实验验证，提升了研究的系统性。
3. 转化潜力：Phi作为天然化合物，安全性高，具有临床开发前景。

其他价值
本研究得到中国国家自然科学基金（82200796）、河南省科技攻关项目（242102310009）等资助，体现了其在基础与转化医学领域的重要性。此外，团队开发的实验方法（如RNA-seq数据分析流程）可为类似研究提供参考。