基于数据挖掘和实验验证探究大黄素治疗脓毒症相关急性肾损伤的作用机制

通过数据挖掘和动物实验探讨大黄素治疗脓毒症相关急性肾损伤(sepsis-associated acute kidney injury,SA-AKI)的分子机制。从GEO数据库筛选SA-AKI发病过程的关键基因,进行GO和KEGG富集分析,然后利用STRING构建PPI网络,采用Cytoscape中的MCODE构建核心靶标、炎性信号通路互作网络。Wistar大鼠构建三组模型:假手术组(Sham)、脓毒症组(CLP)和药物组(CLP+EMO),运用HE染色法、脲酶法、肌氨酸氧化酶法、硫代巴比妥酸法、ELISA法和Western blot法等实验方法进行检测。结果显示,共获得2801个SA-AKI发病过程的关键靶点。GO生物过程分析提示这些靶点的生物学功能主要涉及膜信号转导、血管调节和伤口愈合。KEGG通路富集分析显示,TNF、IL-17、PI3K-Akt、NF-κB和MAPK信号通路是富集与炎症相关的信号通路。三组模型6 d内死亡率无差异(P>0.05)。与Sham组相比,CLP组肾小球大小不一,有萎缩和分裂现象,肾小管扩张,空泡样改变多见,高倍镜下可见炎性细胞浸润;血液中Scr、BUN和MDA水平显著上升(P<0.001);细胞因子TNF-α、IL-17和IFN-γ水平显著升高(P<0.001);且肾组织中TNF-α、IL-17A、TRAF6和NF-κB信号通路蛋白表达上调(P<0.05)。与CLP组比较,CLP+EMO组空泡样改变降低,高倍镜下炎性细胞浸润减少;血液中测定的上述指标与肾组织测定的蛋白含量表达均呈现不同程度的降低(P<0.01、P<0.001和P<0.05)。综上,大黄素可以改善SA-AKI肾功能水平并减轻其炎症反应,可能与下调IL-17/NF-κB信号通路和TNF/NF-κB信号通路有关。