芪归抵挡汤通过调控SIRT1/NRF2通路抑制铁死亡（ferroptosis）减轻具有代谢记忆特征的糖尿病肾脏病模型肾损伤

主要作者与研究机构

该研究由Yusen Wu、Lifei Fan、Hongyi You、Yuhui Lu和Min Lin共同完成，其中Yusen Wu与Lifei Fan为共同第一作者。研究团队来自福建中医药大学（Fujian University of Traditional Chinese Medicine）。该论文以研究论文（research article）形式发表于《Pharmaceutical Biology》杂志，于2026年在线发表，文章DOI为10.¹⁰⁸⁰⁄_13880209.2026.2648168。

研究背景与目的

糖尿病肾脏病（diabetic kidney disease，DKD）是糖尿病最严重的微血管并发症之一，已成为慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）的首要病因。DKD临床上以持续性蛋白尿和肾小球滤过率进行性下降为特征，现有治疗手段虽能延缓病程，但难以阻止或逆转其向终末期肾病进展。DKD管理中的关键难题之一是“代谢记忆”（metabolic memory）现象，即既往高血糖暴露可通过表观遗传和氧化应激的持续性改变，导致即使在血糖控制后器官损伤仍继续进展。

铁死亡（ferroptosis）是一种铁依赖性脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡形式，近年被证实与DKD进展密切相关。SIRT1可稳定NRF2并促进其核转位，进而激活包括GPX4在内的下游抗氧化基因。SIRT1/NRF2氧化还原调控轴通过激活NRF2、调节HO-1和GPX4等抗氧化基因表达、抑制脂质过氧化，从而抑制铁死亡。高糖环境可抑制SIRT1活性，导致NRF2乙酰化并加速其泛素化降解，加剧氧化应激；而激活SIRT1可逆转该过程。

芪归抵挡汤（Qigui Didang Decoction，QGDD）由抵挡汤和当归补血汤化裁而来，组成包括黄芪、当归、大黄、水蛭、虻虫和桃仁。前期网络药理学研究表明QGDD具有多成分、多靶点、多通路特性，可通过调节AGE-RAGE信号轴和PI3K/AKT通路改善DKD。基于上述证据，该研究旨在利用具有代谢记忆特征的长期链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）诱导的DKD大鼠模型，评价QGDD对肾功能、病理损伤和糖脂代谢的改善作用，并重点探究其肾脏保护机制是否涉及SIRT1/NRF2通路及其下游氧化应激与铁死亡关键分子的调控。

研究设计与方法流程

该研究于2024年1月至7月进行，使用72只体重约200g的雄性SPF级SD大鼠，随机分为6组，每组12只：空白对照组（C组）、模型组（M组）、二甲双胍组（Met组）、QGDD低剂量组（QGDD-L，2.85g/kg）、QGDD中剂量组（QGDD-M，5.7g/kg）和高剂量组（QGDD-H，8.5g/kg）。C组喂标准饲料，其余五组喂高脂高糖饲料。4周后，除C组外的大鼠腹腔注射STZ（30mg/kg）诱导糖尿病模型。注射后1周和2周检测尾静脉血糖，两次随机血糖均超过16.7mmol/L视为糖尿病模型成功。再继续原饲料喂养2周后收集24小时尿液，24小时尿蛋白≥30mg者判定为DKD模型成功。随后QGDD各剂量组以灌胃方式给予相应剂量QGDD，C组和M组给予等量生理盐水，连续干预144天。实验结束后，大鼠以20%乌拉坦麻醉，腹主动脉取血并摘取双肾。

研究检测了多项指标：体重和空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）动态监测；24小时尿总蛋白（24-UTP）、血清尿素氮（BUN）、血肌酐（SCr）、胱抑素C（Cys-C）和β2-微球蛋白（β2-MG）评估肾功能；HE染色和Masson染色评估肾组织病理和纤维化；油红O染色评估肾脏脂质沉积；普鲁士蓝染色评估肾脏铁沉积；透射电镜观察肾小球基底膜、足细胞和线粒体超微结构；生化试剂盒检测肾组织Fe²⁺、丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）和超氧化物歧化酶（SOD）水平；TUNEL法检测细胞凋亡；DHE荧光探针检测活性氧（reactive oxygen species，ROS）；免疫组化检测SIRT1、AGEs和铁蛋白（ferritin）蛋白表达；RT-qPCR检测NRF2、HO-1和GPX4的mRNA表达；Western blot检测NRF2、HO-1和GPX4蛋白表达。

此外，研究通过液相色谱-质谱联用（LC-MS）对QGDD进行了成分分析。负离子模式下鉴定出292个化合物，其中亚油酸（linoleic acid）评分最高，其次为16-羟基十六烷酸（16-hydroxyhexadecanoic acid）；正离子模式下检测到210个化合物，白杨素（chrysin）评分最高，山柰酚（kaempferol）次之。数据分析采用SPSS 27.0进行，符合正态性和方差齐性时使用单因素方差分析及LSD事后检验，否则采用Kruskal-Wallis检验和Mann-Whitney U事后比较（Bonferroni校正），P<0.05为差异有统计学意义。结果评估者全程对分组设盲。

主要研究结果

在一般状况方面，C组大鼠体重随时间稳定增长，M组大鼠出现精神萎靡、活动减少、多饮多食多尿及体重进行性下降，第20周时体重显著低于C组（P<0.01）。各QGDD剂量组和Met组体重均有不同程度改善，但差异未达统计学意义。相较Met组，QGDD-M和QGDD-H组第20周体重显著增加（P<0.01）。血糖方面，M组FBG显著升高（P<0.01），证明DKD模型建立成功。各干预组FBG均显著下降，其中QGDD-M组下降最为明显。干预12周后，QGDD各剂量组FBG下降幅度显著优于Met组（P<0.05）。

肾功能指标方面，M组24-UTP及血清BUN、SCr、Cys-C和β2-MG水平均显著高于C组（P<0.01）。Met组和各QGDD组干预后上述指标均显著降低（P<0.01）。脂代谢方面，M组血清TG、TCHO、LDL-C显著升高，HDL-C降低（P<0.01）；肾组织TG和TCHO显著升高（P<0.01）。各干预组血清TG、TCHO、LDL-C均显著降低（P<0.01），肾组织TG和TCHO也显著下降（P<0.01）。

病理学方面，HE染色显示M组肾组织结构严重破坏，表现为肾小球显著萎缩、鲍曼腔明显扩张、基底膜不规则增厚、肾小管局灶性扩张和系膜基质扩张，伴炎细胞浸润；各干预组均有不同程度改善。Masson染色定量分析显示M组胶原纤维面积分数显著升高（P<0.01），各干预组显著降低（P<0.01），且QGDD各剂量组下降幅度显著优于Met组（P<0.01）。透射电镜显示M组基底膜不规则增厚、系膜扩张、足细胞足突弥漫融合或消失、线粒体嵴断裂，各干预组均有改善。

氧化应激与铁死亡相关指标方面，M组肾组织Fe²⁺和MDA含量显著升高，GSH和SOD活性显著降低（P<0.01）。各干预组Fe²⁺和MDA含量均显著降低（P<0.01），GSH和SOD活性均显著升高（P<0.01）。相比Met组，QGDD-M和QGDD-H组的改善更为显著（P<0.01）。普鲁士蓝染色显示M组肾小管细胞内可见蓝色铁沉积，各干预组铁沉积均减少。油红O染色显示M组肾小管细胞内脂质沉积明显，各干预组均有减轻。TUNEL检测显示M组肾细胞凋亡显著增加（P<0.01），各干预组凋亡信号均显著降低（P<0.01）。ROS检测显示M组肾组织ROS荧光信号显著增强（P<0.01），各干预组均显著降低（P<0.01），且QGDD各剂量组下降幅度优于Met组（P<0.01）。

免疫组化结果显示，C组SIRT1蛋白在肾小管间质和血管区域高表达，AGEs和铁蛋白表达稀疏。M组SIRT1表达明显降低，AGEs和铁蛋白表达显著升高（P<0.01）。QGDD-M和QGDD-H组干预后SIRT1表达显著增加，AGEs和铁蛋白表达显著降低（P<0.01）；Met组和QGDD-L组SIRT1表达增加但无统计学意义，而AGEs和铁蛋白表达显著降低（P<0.01）。

分子机制方面，RT-qPCR结果显示M组肾组织NRF2、HO-1和GPX4的mRNA表达均显著下调（P<0.01）。QGDD各剂量组三者mRNA表达均显著上调（P<0.01）；Met组虽有上调趋势但无统计学意义。QGDD-M组的mRNA上调最为显著。Western blot结果与此一致：M组NRF2、GPX4和HO-1蛋白表达均显著降低（P<0.01）；QGDD-M组三者蛋白表达均显著上调（P<0.01）；QGDD-L和QGDD-H组HO-1蛋白显著上调（P<0.05或P<0.01），但GPX4和NRF2蛋白仅呈上升趋势；Met组仅HO-1蛋白显著上调（P<0.05）。

结论及其意义

该研究证实，QGDD在具有代谢记忆特征的DKD大鼠模型中具有显著的肾脏保护作用。其机制主要与激活SIRT1/NRF2信号通路，进而上调下游HO-1和GPX4表达、抑制铁死亡相关的脂质过氧化和氧化应激有关。QGDD通过持续抑制AGEs蓄积——代谢记忆的标志——实现了对DKD中铁死亡的抑制。这一多靶点协同作用为中药复方治疗DKD提供了实验基础。值得注意的是，中剂量QGDD（5.7g/kg）展现了最佳疗效，其非线性量效关系提示中药复方可能存在“最佳治疗窗口”，高剂量并不必然优于中剂量，这一发现对临床精准用药和剂量优化具有明确的转化意义。

研究亮点

本研究的主要亮点包括：首次在具有代谢记忆特征的DKD整体动物模型中系统证明QGDD全方可通过协同调控SIRT1/NRF2通路抑制肾脏铁死亡；与单纯降糖药二甲双胍比较，QGDD在部分肾功能和氧化应激指标上表现更优，提示其肾脏保护作用可能部分独立于降糖效应；发现了QGDD的非线性量效关系和“最佳治疗窗口”，为中药复方剂量优化提供了重要实验依据。此外，该研究在局限性讨论中明确指出，体内相关性设计无法确立因果推断，未来需通过SIRT1 siRNA基因敲低或药理学抑制剂等实验建立机制因果关系，并需进一步开展血清药化学和方剂拆方研究以明确有效活性成分。