颠覆认知!不降糖、不降尿酸,单用茯苓酸即可修复高果糖肾损伤,动物数据今日揭晓
2025-11-28 梅斯循证中医药 MedSci原创 发表于上海
该研究首次阐明PA通过直接靶向Nrf2、激活GPX-4轴,全面抑制铁死亡、氧化应激与炎症反应,为临床防治高果糖环境诱发的CKD提供了可落地的干预策略。
慢性肾脏病(CKD)正悄悄成为全球第五大致死病因,患者总数已超过8亿,且发病年龄不断前移。临床之所以谈“CKD”色变,不仅在于其终末期需要透析或肾移植,更在于它几乎没有早期症状,等到发现时往往已不可逆。近年来,高尿酸血症被证实是CKD进展的独立危险因素,其肾损伤速度甚至超过遗传背景。传统观念把“高嘌呤饮食”视为高尿酸的首要元凶,但流行病学与代谢研究反复提示:含高果糖玉米糖浆的饮料、甜品才是幕后“加速器”。果糖在肝脏和肾小管上皮细胞内迅速代谢,一方面通过“消耗ATP—AMP—尿酸”轴刺激内源性尿酸合成,另一方面抑制尿酸排泄,造成“进多出少”的高尿酸状态;尿酸晶体沉积后,又触发线粒体过氧化、铁离子蓄积和炎症小体激活,最终诱发一种新型程序性细胞死亡——铁死亡(ferroptosis)。铁死亡以铁依赖的脂质过氧物堆积为特征,表现为线粒体体积缩小、嵴断裂、膜密度增加,已成为高尿酸性肾损伤的关键病理环节。然而,目前临床尚缺乏既能降尿酸又能阻断铁死亡的安全药物,因此“药食同源”理念重新被关注。
茯苓(Poria cocos)是《神农本草经》记载的上品药材,具有“利水渗湿、健脾宁心”之功,现代药理发现其三萜类成分茯苓酸(pachymic acid, PA)可抗炎、抗氧化、抗纤维化,但能否精准干预果糖驱动的铁死亡性肾损伤尚无系统研究。
新近发表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》的一项体内外工作,首次阐明PA通过直接靶向Nrf2、激活GPX-4轴,全面抑制铁死亡、氧化应激与炎症反应,为临床防治高果糖环境诱发的CKD提供了可落地的干预策略。

图1 论文首图
茯苓酸改善果糖诱导的小鼠肾损伤
研究采用8周30%果糖饮水构建高尿酸肾损伤模型,雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照、模型、别嘌醇阳性对照及PA低(25 mg/kg)、高(50 mg/kg)剂量组。结果显示,模型组小鼠肾脏肉眼可见肿胀、色泽苍白,肾指数(肾重/体重)显著升高,血清尿酸、肌酐、尿素氮及24 h尿蛋白同步上升,提示典型的“高尿酸+蛋白尿”表型;H&E与Masson染色可见弥漫性肾小管扩张、胶原纤维沉积,小管损伤评分与纤维化评分均翻倍。PA干预后,肾脏外观恢复红润,肾指数回降,血清学指标接近正常,病理评分下降50%以上,效果与别嘌醇相当,但PA并未显著降低血清尿酸,提示其肾保护作用独立于传统“降尿酸”机制。进一步观察肾损伤分子-1(KIM-1)表达,模型组升高4倍,PA高剂量组回落至基线,从形态、功能到分子层面均证实PA可有效逆转果糖所致肾损伤。

图2 茯苓酸改善果糖诱导的小鼠肾损伤
茯苓酸抑制果糖喂养小鼠的肾铁死亡
转录组测序发现,PA干预后肾脏差异基因显著富集于“谷胱甘肽代谢”与“铁死亡信号”两条通路。普鲁士蓝染色显示,模型组肾小管上皮细胞铁离子沉积面积扩大3倍,总铁与Fe²⁺含量同步升高;而PA组铁染色阳性面积下降>60%,铁离子含量回归正常。铁死亡核心调控蛋白GPX-4及其上游胱氨酸转运体SLC7A11在模型组下降70%,PA呈剂量依赖性恢复其mRNA与蛋白表达。透射电镜下,模型组线粒体出现典型铁死亡特征:体积缩小、嵴断裂、膜密度增加,PA处理后线粒体形态基本恢复,损伤评分下降65%。由此证实,PA通过重塑谷胱甘肽—铁死亡轴,阻断铁离子催化脂质过氧化的恶性循环,从而抑制肾小管上皮细胞铁死亡。


图3 茯苓酸抑制果糖喂养小鼠的肾铁死亡
茯苓酸减轻果糖喂养小鼠的肾脏氧化应激与炎症反应
铁死亡与氧化应激互为因果。MitoSOX荧光探针发现,模型组肾小管线粒体ROS强度升高3倍,脂质过氧化终产物MDA、LPO含量同步增加,而抗氧化底物GSH及酶T-SOD活性显著下降;4-羟基壬烯醛(4-HNE)免疫组化阳性面积扩大,提示膜脂质过氧化活跃。PA干预后,ROS荧光强度下降60%,MDA、LPO含量接近正常,GSH水平与T-SOD活性回升,4-HNE阳性面积缩小。炎症方面,模型组肾组织TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18含量均升高2~4倍,PA高剂量组四者下降幅度超过50%。可见,PA不仅“灭火”脂质过氧化,更切断下游NF-κB—炎症小体信号,减轻局部炎症浸润,为肾小管上皮修复赢得时间。

图4 茯苓酸减轻果糖喂养小鼠的肾脏氧化应激与炎症反应
茯苓酸促进果糖喂养小鼠肾脏中Nrf2的激活
Nrf2是细胞抗氧化与抗铁死亡的总开关。分子对接显示,PA可与Nrf2蛋白Gln512、Val432/436、Lys516等残基形成稳定氢键,结合能低达-8.4 kcal/mol;表面等离子共振(SPR)测定其KD值为533 nmol/L,提示直接、可逆、高亲和结合。免疫印迹与免疫组化共同证实,模型组Nrf2主要滞留胞浆,核内活性形式减少;PA处理后胞浆Nrf2下降,核内Nrf2升高2.5倍,下游靶基因SLC7A11、GPX-4同步上调。Nrf2抑制剂ML385(30 mg/kg腹腔注射)可逆转PA对GPX-4的诱导作用,并重新升高肾组织ROS与铁离子水平,证实PA的肾保护作用依赖于Nrf2核转位。

图5 茯苓酸促进果糖喂养小鼠肾脏中Nrf2的激活
茯苓酸通过激活Nrf2/GPX-4通路抑制HK-2细胞中的铁死亡与氧化应激
为排除全身代谢干扰,研究以100 mg/L尿酸刺激人肾小管上皮HK-2细胞。CCK-8筛选显示25、50 μmol/L PA无细胞毒性。尿酸刺激后,胞内ROS流式信号增强4倍,MDA、LPO、总铁、Fe²⁺及炎症因子均显著升高,GSH与T-SOD下降;FerroOrange荧光探针显示铁离子聚集。PA处理可逆转上述变化,使脂质过氧化物与铁负荷回归基线。机制层面,PA促进Nrf2核转位,恢复SLC7A11与GPX-4蛋白表达;免疫荧光共定位显示GPX-4重新锚定于线粒体膜。提示在纯细胞体系,PA依然通过Nrf2-GPX-4轴抑制铁死亡与氧化应激。


图6 茯苓酸通过激活Nrf2/GPX-4通路抑制HK-2细胞中的铁死亡与氧化应激
茯苓酸以Nrf2/GPX-4依赖方式缓解高尿酸血症引起的铁死亡与氧化损伤
为验证“靶点—表型”因果链,研究分别在体内外阻断Nrf2或GPX-4。HK-2细胞中,Nrf2抑制剂ML385(2 μmol/L)或GPX-4抑制剂RSL3(1 μmol/L)均可抵消PA对GPX-4、SLC7A11的上调作用,ROS与铁离子重新累积,细胞活力下降。小鼠层面,PA+ML385或PA+RSL3联合干预后,肾组织GPX-4表达回落,铁染色阳性面积、ROS、MDA、Fe²⁺再度升高,血清肌酐、尿素氮反弹,病理评分重新升高,肾小管空泡化与胶原沉积加剧。以上“挽救实验”闭环证明:PA必须经由Nrf2/GPX-4通路才能发挥抗铁死亡与肾保护作用,任何环节被阻断,其疗效即被“打回原形”。


图7 茯苓酸以Nrf2/GPX-4依赖方式缓解高尿酸血症引起的铁死亡与氧化损伤
小结
该研究首次把“药食同源”茯苓酸推向高果糖—铁死亡—CKD交汇点,提供了一条“直接靶向Nrf2→激活GPX-4/SLC7A11→阻断铁死亡→抑制氧化与炎症→保护肾结构与功能”的清晰证据链。相比传统降尿酸药物,PA不依赖抑制尿酸生成或排泄,而是直击下游铁死亡环节,为血清尿酸控制不佳或药物耐受的CKD患者提供新选择。茯苓作为食用真菌,安全性高,可方便地以药膳、功能食品或标准化提取物形式进入日常膳食。
参考文献:
Zhang C, Xiong Y, Gong M, Zhao H, Li S, Chen X, Ye X, Qiu Z. Pachymic Acid Ameliorates Fructose-Driven Hyperuricemic Nephropathy in Mice by Suppressing Ferroptosis via Activating Nrf2/GPX-4 Pathway. J Agric Food Chem. 2025 Sep 10;73(36):22778-22793. doi: 10.1021/acs.jafc.5c02398. Epub 2025 Aug 27. PMID: 40864644.
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该文介绍的是一项围绕#高果糖肾损伤#与#茯苓酸(Pachymic acid, PA)#的基础与动物实验研究,核心发现是PA通过激活#Nrf2/GPX-4通路#抑制#铁死亡(ferroptosis)#、氧化应激和炎症,从而改善高果糖驱动的#高尿酸性肾损伤#。 方法学与证据等级 研究采用#30%果糖饮水小鼠模型#构建高尿酸性肾损伤,设置正常对照、模型、#别嘌醇#阳性对照及PA不同剂量组,并辅以#HK-2肾小管上皮细胞#体外模型,整体为“动物+细胞+机制验证”的经典基础研究路径,设计较为完整。 通过#转录组测序#、#铁染色#、#透射电镜#、ROS检测、炎症因子测定及#ML385、RSL3#等抑制剂“挽救实验”验证#Nrf2/GPX-4轴#的因果链条,机制证据链相对闭合,方法学严谨,在基础研究范畴证据等级属较高水平的实验研究,但在循证医学体系中仍仅为“前期机制探索”层级,远低于临床随机对照试验。 临床实用性与潜在价值 该研究表明,PA在“不显著降糖、不显著降尿酸”的前提下仍可改善果糖相关肾损伤,提示其主要通过干预#铁死亡—氧化应激—炎症#通路发挥肾保护作用,为传统“只盯着#降尿酸#”策略之外提供了新的药理靶点视角。 从临床转化角度看,目前证据全部来自#小鼠模型#与#体外细胞实验#,尚无任何人体药代、剂量安全性、长期用药及临床结局数据,因此现阶段更适合作为#药物研发靶点#和#功能食品/药膳开发思路#,而非可直接指导#CKD#患者用药的临床证据。 研究亮点与不足 亮点方面: 将“#药食同源#”的#茯苓酸#置于#高果糖—高尿酸—铁死亡—CKD#这一完整病理链条中,系统串联了从形态学、功能学到分子机制的多层证据,对理解#高尿酸肾病#的下游损伤机制具有启发意义。 通过#Nrf2抑制剂ML385#与#GPX-4抑制剂RSL3#在体内外的“阻断-反转”实验,较好证明了PA作用对#Nrf2/GPX-4#的依赖性,避免了单纯相关性描述,是一项机制学设计较严谨的研究。 主要局限与不足: 模型为短期高果糖负荷的小鼠,是否真实反映临床多因素叠加、长期进展的#慢性肾脏病(CKD)#过程存在不确定性,且仅采用雄性C57BL/6小鼠,性别差异与品系差异未被考察。 研究终点集中在肾组织学改变及实验室指标,对“肾预后”的临床相关终点(如长期蛋白尿控制、eGFR下降速度、硬终点事件)缺乏对应数据,限制了向#临床结局#外推的力度。 文章强调PA“不降糖、不降尿酸也能肾保护”,但并未与临床一线#降尿酸药物#和#SGLT2抑制剂#、#非甾体MRA#等肾保护药物做系统比较,现阶段尚难定位其在未来治疗谱系中的具体位置。 虽提到“#茯苓#为可食用真菌、安全性较高”,但对纯化PA在动物中的长期毒性、最大耐受剂量、与其他药物的相互作用及潜在#免疫调节#效应尚缺乏系统评估,距离临床试验设计仍有关键“安全性门槛”需跨越。 可补充与延伸的方向 建议后续开展: 基于#高尿酸血症#或早期#CKD#患者的I期/II期#临床试验#,重点评估PA或富含PA的标准化#茯苓提取物#的安全性、耐受性及在优化现有降尿酸治疗基础上的“附加肾保护”效果,避免给读者造成“可单药替代标准治疗”的误读。 设计与标准#别嘌醇#、#非布司他#等药物的联合干预动物实验,明确PA在“降尿酸+抗铁死亡”序列中的协同或互补作用,为未来#联合用药策略#提供前期依据。 进一步探索不同#果糖负荷水平#、合并#高脂饮食#或#代谢综合征#背景下PA的效果差异,更贴近真实世界CKD患者的多重代谢共病状态。 综合来看,该研究在#铁死亡#与#高果糖肾损伤#机制层面具有较高科学价值和创新性,有望为开发靶向#Nrf2/GPX-4#的新型肾保护策略提供理论支撑,但就循证等级和临床可及性而言,目前仍停留在#前临床机制研究#阶段,适合作为“科研选题”和“转化探索”的重要参考,而不宜被解读为可立即改变现行CKD临床管理路径的证据。
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