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首頁(yè)-技術(shù)文章-科學(xué)創(chuàng)新 |高尿酸血癥腎病新突破,黃芩苷可有效抑制尿酸鹽誘導(dǎo)的細(xì)胞焦亡

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科學(xué)創(chuàng)新 |高尿酸血癥腎病新突破,黃芩苷可有效抑制尿酸鹽誘導(dǎo)的細(xì)胞焦亡

更新時(shí)間:2024-04-24       點(diǎn)擊次數(shù):753

高尿酸血癥腎?。╤yperuricemic nephropathy,HN)是高尿酸血癥的嚴(yán)重并發(fā)癥,其主要病理特征是身體中的尿酸水平異常升高,臨床表現(xiàn)有突發(fā)血尿、少尿或無尿、水腫、痛風(fēng)等。

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在這種病情中,尿酸鹽結(jié)晶(MSU)沉積在腎臟引起腎臟細(xì)胞的炎癥反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞死亡。這種新的程序性細(xì)胞死亡方式被稱為焦亡,是機(jī)體一種重要的天然免疫反應(yīng),在抗擊感染中發(fā)揮重要作用。


黃芩苷(BA)是從中藥黃芩根部提取出的天然黃酮類化合物,具有廣泛的抗氧化和抗炎藥理活性。

本月,武漢輕工大學(xué)徐凌云教授課題組在《Chem Biol Drug Des.》發(fā)表題為“Baicalin inhibits monosodium urate crystal--induced pyroptosis in renal tubular epithelial cell line through Panx--1/P2X7 pathways: Molecular docking, molecular dynamics,and in vitro experiments"(第一作者:付琬婷)的研究成果,顯示了黃芩苷對(duì)尿酸鹽晶體誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞焦亡有顯著的抑制作用,凸顯其在治療高尿酸血癥腎病中的潛在價(jià)值。


研究團(tuán)隊(duì)用尿酸鹽結(jié)晶誘發(fā)腎小管上皮細(xì)胞的炎癥和焦亡,模擬高尿酸血癥腎病中由于尿酸過高導(dǎo)致的炎癥和細(xì)胞損傷,然后用黃芩苷處理這些細(xì)胞,同時(shí)通過雙染色、乳酸脫氫酶(LDH)測(cè)定和電子顯微鏡觀察細(xì)胞變化,發(fā)現(xiàn)黃芩苷能有效保護(hù)細(xì)胞膜免受尿酸鹽結(jié)晶誘導(dǎo)的損傷。

此外,研究人員評(píng)估焦亡相關(guān)基因Panx-1和P2X7在經(jīng)黃芩苷處理前后的mRNA和蛋白水平上的表達(dá)情況,并通過SOPTOP激光共聚焦掃描顯微鏡觀察了關(guān)鍵蛋白質(zhì)(GSDMD-N)在細(xì)胞膜上的分布和聚集情況。

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共聚焦顯微鏡下的GSDMD蛋白聚集情況:白色箭頭表示GSDMD-N(綠色熒光);藍(lán)色為細(xì)胞核


實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在尿酸鹽結(jié)晶誘導(dǎo)下的細(xì)胞膜上有明顯的密集熒光點(diǎn),表明GSDMD-N蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜上聚集;而在黃芩苷20 μm和40μm的劑量下,熒光點(diǎn)數(shù)量逐步降低,表明蛋白質(zhì)聚集減少;而在高劑量(80 μm)的黃芩苷組中,幾乎看不到明顯的熒光點(diǎn),與正常組相似,這表明黃芩苷對(duì)細(xì)胞膜上GSDMD-N蛋白質(zhì)的聚集有良好的抑制效果。


與普通倒置熒光顯微鏡相比,SOPTOP激光共聚焦掃描顯微鏡能夠?qū)⒃灰圃斐傻母蓴_降低,在保證熒光信號(hào)采集效率的同時(shí),提高對(duì)非焦面信號(hào)的過濾,改善圖像的信噪比和軸向分辨率。

利用Z-Stack成像功能,可獲取不同深度的圖像,幫助研究人員定位蛋白在細(xì)胞內(nèi)的確切位置和聚集狀態(tài)。

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論文信息:

Fu W, Liu Z, Wang Y, Li X, Yu X, Li Y, Yu Z, Qiu Y, Mei Z, Xu L. Baicalin inhibits monosodium urate crystal-induced pyroptosis in renal tubular epithelial cell line through Panx-1/P2X7 pathways: Molecular docking, molecular dynamics, and in vitro experiments. Chem Biol Drug Des. 2024 Apr;103(4):e14522.

doi: 10.1111/cbdd.14522. PMID: 38580458.




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