本研究由北京中医药大学（Beijing University of Chinese Medicine）的刘云华（Yunhua Liu）、蔡艳墨（Yanmo Cai）等学者完成，通讯作者为赵宗江（Zongjiang Zhao）。论文发表于《民族药理学杂志》（Journal of Ethnopharmacology）第350卷，2025年5月23日在线发表。该研究探讨了翻白草（Potentilla discolor Bunge, PDB）调控铁死亡（ferroptosis）以缓解糖尿病肾脏病（diabetic kidney disease, DKD）的分子机制，并重点阐明了核因子E2相关因子2（Nrf2）信号通路在其中发挥的核心作用。

在学术背景方面，糖尿病（diabetes mellitus, DM）的全球发病率逐年上升，是威胁人类健康的重要代谢性疾病。糖尿病肾脏病作为2型糖尿病常见的微血管并发症之一，约有20%至40%的糖尿病患者会受累，显著增加患者发生终末期肾病和心血管事件的风险。目前临床针对DKD的治疗主要集中于血糖、血压和炎症管理，但仍存在疗效局限和不良反应等问题。翻白草是蔷薇科植物，在我国民间常被用于治疗糖尿病及其并发症，其嫩茎叶亦可食用或制茶。既往研究显示翻白草具有抗氧化、抗炎、降糖等多种药理活性，但其在DKD防治中的具体活性成分、作用靶点及分子机制尚不明确。基于此，本研究旨在通过网络药理学预测翻白草治疗DKD的潜在靶点与通路，并结合体内、体外实验验证其通过调控Nrf2信号通路抑制铁死亡的作用机制，从而为DKD的临床治疗提供新的潜在策略。

在工作流程方面，本研究共包含网络药理学分析、分子对接与表面等离子体共振验证、动物实验和细胞实验四个主要环节。首先，研究团队利用中药系统药理学数据库（TCMSP）筛选翻白草的活性成分，以口服生物利用度≥30%和类药性≥0.18为标准，共获得槲皮素（quercetin）、山柰酚（kaempferol）、β-谷甾醇（β-sitosterol）、谷甾醇（sitosterol）和(+)-儿茶素（(+)-catechin）五种单体成分，并进一步获取其对应靶点。同时，从OMIM、GeneCards、TTD、DrugBank和DisGeNet五个疾病数据库中搜集DKD相关靶点，取交集后共获得95个共同靶点。随后对共同靶点进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析。为验证成分与靶点之间的结合能力，研究采用AutoDock Tools对槲皮素、山柰酚和β-谷甾醇与Nrf2及血红素加氧酶-1（HO-1）蛋白进行了分子对接，并使用Biacore T200仪器进行表面等离子体共振（SPR）实验，测定了三种化合物与Nrf2蛋白的结合亲和力和动力学参数。在动物实验中，采用高脂高糖饲料联合链脲佐菌素（STZ）诱导建立DKD大鼠模型，实验共使用50只SPF级SD大鼠，最终成功建模40只并随机分为模型组、铁死亡抑制剂Ferrostatin-1（Fer-1）组、翻白草低剂量组（400 mg/kg）和高剂量组（800 mg/kg），每组10只，持续给药16周。实验期间定期检测大鼠体重、24小时尿蛋白水平，实验结束后检测血清肌酐（Scr）、尿素、活性氧（ROS）、超氧化物歧化酶（SOD）和一氧化氮（NO）水平。肾脏组织分别进行苏木精-伊红染色、Mallory染色、透射电镜观察和普鲁士蓝铁染色，以评估肾组织病理损伤、纤维化程度、肾小球基底膜厚度和铁离子沉积情况。同时，通过免疫组织化学和蛋白质印迹法检测肾组织中Nrf2、HO-1、谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）和溶质载体家族7成员11（SLC7A11）的表达。在细胞实验中，采用晚期糖基化终末产物（AGEs）诱导人肾近端小管上皮细胞（HK-2）损伤模型。首先通过CCK-8法筛选AGEs的最佳损伤浓度和时间，确定150 μg/mL作用48小时为建模条件。随后筛选三种核心单体的最佳干预浓度，最终确定槲皮素为20 μmol/L、山柰酚为10 μmol/L、β-谷甾醇为40 μmol/L。检测指标包括细胞活力、细胞形态、线粒体超微结构、ROS水平、谷胱甘肽（GSH）含量、丙二醛（MDA）水平、铁含量以及Nrf2、HO-1和GPX4蛋白表达。此外，通过小干扰RNA（siRNA）沉默Nrf2基因，观察三种单体对HO-1和GPX4蛋白表达的影响，以验证Nrf2通路在其中的必要性。

在研究结果方面，网络药理学分析显示翻白草治疗DKD的关键靶点包括AKT1、TP53、TNF和IL1B等，GO和KEGG富集分析提示其机制主要涉及氧化应激、脂质代谢紊乱和细胞程序性死亡调控，且这些生物过程均与铁死亡密切相关。分子对接结果显示三种核心成分与Nrf2和HO-1的结合能均低于-5.0 kcal/mol，其中β-谷甾醇与Nrf2和HO-1的结合能分别为-9.85和-7.62 kcal/mol，亲和力最强。SPR实验进一步表明槲皮素、山柰酚和β-谷甾醇与Nrf2的解离常数分别为1.56×10⁻⁶ M、2.32×10⁻⁶ M和6.28×10⁻⁶ M，具有较强结合能力。动物实验结果显示，翻白草低、高剂量组均能显著降低DKD大鼠24小时尿蛋白、血清肌酐和尿素水平，减轻肾小管上皮细胞空泡变性、肾间质纤维化和肾小球基底膜增厚，改善足细胞足突融合。同时，翻白草可显著降低血清ROS水平，提高SOD和NO水平，升高肾组织GSH含量，降低MDA和铁含量，减少肾小管上皮细胞铁离子沉积。免疫组织化学和蛋白质印迹结果显示，模型组大鼠肾组织中Nrf2和HO-1仅轻度升高，而GPX4和SLC7A11显著降低；翻白草干预后，Nrf2、HO-1、GPX4和SLC7A11的表达均显著上调，且核内Nrf2蛋白表达明显增加。细胞实验结果与动物实验一致，AGEs可诱导HK-2细胞发生铁死亡样形态学改变，表现为线粒体体积减小、嵴断裂或消失及膜破裂；而槲皮素、山柰酚和β-谷甾醇干预可显著提高细胞活力，升高GSH水平，降低ROS和MDA含量，减轻线粒体损伤，并上调Nrf2、HO-1和GPX4蛋白表达。进一步通过siRNA沉默Nrf2后，三种单体上调HO-1和GPX4的能力被显著削弱，证实其保护作用依赖于Nrf2信号通路的激活。

在结论方面，本研究证实翻白草及其核心活性成分槲皮素、山柰酚和β-谷甾醇能够通过激活Nrf2信号通路，上调HO-1、GPX4和SLC7A11等抗氧化和铁死亡抑制相关蛋白的表达，抑制AGEs诱导的氧化应激和铁死亡，从而延缓DKD的进展。该研究从网络药理学预测到分子对接验证，再到体内和体外实验证实，形成了较为完整的研究链条，为翻白草在DKD防治中的应用提供了科学依据，也为中药治疗糖尿病微血管并发症提供了新的靶点和策略参考。

本研究的亮点包括：首次系统揭示了翻白草治疗DKD的物质基础和作用机制，明确了其通过Nrf2通路抑制铁死亡的关键环节；采用了网络药理学、分子对接、表面等离子体共振、动物模型和细胞模型相结合的多层次研究策略；在细胞实验中通过siRNA沉默Nrf2验证了通路的必要性，增强了因果关系的说服力。此外，研究还发现肾小管上皮细胞在AGEs作用下更易发生铁死亡，这一发现为理解DKD的病理机制提供了新的视角。