基于网络药理学及实验验证初步探讨白藜芦醇改善糖尿病肾病大鼠糖脂代谢紊乱的作用机制

目的探讨白藜芦醇(resveratrol,RSV)改善糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)糖脂代谢紊乱的作用靶点和分子机制。方法1.构建RSV与DN共同靶点的PPI网络,并运用Cytoscape 3.7.0及VarElect等工具分析筛选出RSV治疗DN的核心靶点;对关键靶点基因进行GO富集分析与及KEGG通路富集分析;最后运用AutoDock Vina分子对接程序模拟RSV与核心靶点的结合情况并进行可视化。2.根据网络药理学构建的“药物-靶点-疾病”网络预测结果,选择雄性Wistar大鼠,构建高脂饮食联合链脲佐菌素(STZ)腹腔注射的DN模型进行体内实验验证,分为正常组(NC组)、模型组(DM组)和给药组(DR组,RSV30 mg/kg/d 灌胃)。3.12周后对大鼠进行血样收集和肝肾组织解剖,测定空腹血糖(FBG)、TC、TG、LDL-C、HDL-C、尿素氮(BUN)和血肌酐(Scr)水平:测定肝脏、肾脏重量和大鼠体重,计算肝脏系数和肾脏系数。通过HE染色和PAS染色观察肝脏和肾脏组织病理学改变。用Western blot法检测肝脏中p-PDK1和p-AKT水平,免疫荧光法和Western blot检测肝肾组织中HIF-1α蛋白表达情况,RT-qPCR法测定肝肾组织中Glut1和Ldlr mRNA水平。结果1.分析得到RSV治疗DN靶点128个,其中核心靶点为ABaf-A1KT1、IL1B、INS、JUN和STAT3,主要关联DN糖脂代谢中HIF-1信号通路、FoxO信号通路和TNF信号通路等7个通路,涉及平滑肌细胞增殖的正调控、对药物的反应和炎症反应等生物学过程;分子对接结果显示,5个核心靶点的结合能均低于-5.0 kcal/mol,且均与RSV形成氢键,其中AKTselleck合成1与RSV结合活性最高。2.DM 组大鼠 FBG、TC、TG、LDL-C、HDL-C、BUN、Scr、肝脏系数和肾脏系数较NC组均显著增加,而体重明显降低;RSV干预12周后,以上各项指标除HDL-C、肾脏系数和体重外均有明显改善(P<0.05或P<0.01)。3.DM组大鼠肝脏出现明显的脂肪变性、炎性浸润和肝糖原减少的病理变化,肾脏组织中出现糖原堆积、肾小球增大、肾小管基底膜增厚并伴有肾间质灶性炎性细胞浸润,而在DR组大鼠肝肾组织中以上病理改变均得到有效改善。4.DM组大鼠肝脏的p-PDK1和p-AKT以及肝肾组织medical biotechnology中HIF-1α蛋白表达水平较NC组均显著升高,肝肾组织的Glut1 mRNA水平显著升高,Ldlr mRNA水平显著下降。给药后可明显改善上述蛋白和mRNA的表达水平(P<0.05或P<0.01)。结论1.通过网络药理学预测发现RSV可能通过靶向AKT1、IL1B、INS、JUN和STAT3等核心靶点,参与调控HIF-1、FoxO等信号通路,发挥调节DN糖脂代谢作用。2.动物实验初步验证了网络药理学预测的准确性,结果提示RSV可能通过抑制PDK1/AKT磷酸化和HIF-1α表达,使下游靶基因Glut1表达下调、Ldlr表达上调,从而改善DN糖脂代谢紊乱并减轻肾损伤,以达到延缓DN进展的目的。