基于非靶向肾脏代谢组学技术研究大黄蛰虫丸改善大鼠肾脏衰老的多靶点作用

观察传统经方“大黄蛰虫丸(DHZCP)”改善肾脏衰老的效果,并探究其潜在的多靶点作用。将大鼠随机分为正常组、模型组、DHZCP组和维生素E(VE)组。首先建立D-半乳糖(D-gal)诱导的大鼠肾脏衰老模型,而后在造模同期,每天分别给予4组大鼠双蒸水、DHZCP混悬液和VE混悬液。在药物干预第60天末,检测大鼠肾脏衰老和损伤的各项指标,包括肾功能,肾脏组织病理学特征,肾脏衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色特征,肾组织Klotho、细胞周期阻滞蛋白和衰老相关分泌表型(SASP)蛋白表达水平。此外,对于大鼠的肾组织分别进行非靶向代谢组学特征分析,筛选潜在生物标志物,富集代谢通路。最后,进行关键作用靶点信号通路的初步验证。结果显示,DHZCP和VE能明显改善衰老模型鼠的肾功能、肾小管/间质组织病理学特征和SA-β-gal染色程度,上调肾组织中Klotho蛋白表达,下调细胞周期阻滞蛋白和SASP蛋白表达。此外,DHZCP和VE能显著调节衰老模型鼠肾脏内源性代谢物;各组共同影响的差异代谢物有21个,其中有5个差异代谢物在衰老模型鼠中显著增加,经DHZCP和VE干预后显著回调,这些代谢物关联脂质代谢和能量代谢等途径;各组曲线下面积为0.88~1;DHZCP主要影响腺嘌呤核糖核苷酸活化蛋白激酶(AMPK)通路、环鸟苷一磷酸-蛋白激酶G(cGMP-PKG)通路、环腺苷酸(cAMP)通路、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)通路、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路、自噬通路等;还影响肾素分泌、长寿调节途径、糖尿病心肌损伤以及烟酸和烟酰胺代谢等多条代谢途径。此外,DHZCP和VE能明显上调衰老模型鼠肾组织中AMPK信号通路关键信号分子的蛋白表达。总之,DHZCP和VE在体内能改善衰老模型鼠肾脏衰老和损伤;DHZCP的多靶点作用涉及肾脏内多条信号通路和多条代谢途径;其中,AMPK信号通路可能是其关键作用靶点之一。