Effect of Buyang Huanwutang on Ferroptosis in Diabetic Kidney Disease Mice

ZHENG Linlin; GUO Dengzhou

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230839

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Effect of Buyang Huanwutang on Ferroptosis in Diabetic Kidney Disease Mice

更新时间：2023-08-07

- Effect of Buyang Huanwutang on Ferroptosis in Diabetic Kidney Disease Mice
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 17, Pages: 34-41(2023)
- 作者机构：
  
  1.河北中医学院，石家庄050200
  2.河北中医学院第一附属医院，石家庄050011
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230839
  CLC： R2-0;R33;R289;R587.1
- Received：10 April 2023，
  
  Published Online：28 June 2023，
  
  Published：05 September 2023
- 稿件说明：
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郑琳琳,郭登洲.补阳还五汤对糖尿病肾病小鼠铁死亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(17):34-41.

ZHENG Linlin,GUO Dengzhou.Effect of Buyang Huanwutang on Ferroptosis in Diabetic Kidney Disease Mice[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(17):34-41.
郑琳琳,郭登洲.补阳还五汤对糖尿病肾病小鼠铁死亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(17):34-41. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230839.

ZHENG Linlin,GUO Dengzhou.Effect of Buyang Huanwutang on Ferroptosis in Diabetic Kidney Disease Mice[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(17):34-41. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230839.

摘要

目的

观察补阳还五汤对糖尿病肾病（DKD）小鼠铁死亡的影响，探讨补阳还五汤对DKD小鼠肾脏的保护作用及机制。

方法

将73只C57BL/6小鼠随机分为造模组63只和正常组10只，造模组小鼠高糖高脂饲料喂养6周后，连续5 d以50 mg·kg

-1

腹腔注射链脲佐菌素（STZ）制备糖尿病模型，后继续高糖高脂饲料喂养8周，当小鼠出现尿蛋白阳性则DKD模型制备成功。随机将DKD小鼠分为模型组10只、罗格列酮组（7.05×10

-4

g·kg

-1

）9只、补阳还五汤低剂量组（3.21 g·kg

-1

）9只、中剂量组（6.41 g·kg

-1

）10只、高剂量组（12.82 g·kg

-1

）10只灌胃，正常组与模型组予等体积生理盐水灌胃，每日1次，连续8周。给药结束后检测小鼠空腹血糖（FBG）、24 h尿蛋白（24 h-UTP），计算肾重指数（KI）；苏木素-伊红（HE）染色、高碘酸希夫（PAS）染色及马松（Masson）染色观察小鼠肾组织病理学改变；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测小鼠肾组织长链脂酰辅酶A合成酶4（ACSL4）、溶质载体家族7成员11（SLC7A11）、谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）、铁蛋白重链（FTH-1）、转铁蛋白受体-1（TFR-1）蛋白表达；测定谷胱甘肽（GSH）活性、丙二醛（MDA）及4-羟基壬烯醛（4-HNE）含量；荧光探针标记法检测小鼠肾组织活性氧簇（ROS）表达水平。

结果

与正常组比较，模型组小鼠KI、FBG、24 h-UTP显著升高，肾小球内系膜增生，基底膜增厚，肾小球周围可见糖原颗粒沉积，FTH-1表达降低、TFR-1表达增加，ROS表达增加，MDA、4-HNE升高，GSH活性降低，ACSL4表达增加，SLC7A11、GPX4表达减少（

0.01）；与模型组比较，补阳还五汤及罗格列酮组KI、24 h-UTP降低，FBG有下降趋势，但差异无统计学意义，肾组织病理学损伤可见不同程度改善，FTH-1表达升高、TFR-1表达减少，ROS表达减少，MDA、4-HNE含量降低，GSH活性升高，ACSL4表达减少，SLC7A11、GPX4表达增加（

0.05，

0.01）。

结论

补阳还五汤可减轻DKD小鼠肾组织病理损伤，其机制与调控铁死亡有关。

Abstract

Objective

To observe the effect of Buyang Huanwutang on ferroptosis in diabetic kidney disease （DKD） mice and explore the protective effect and mechanism of Buyang Huanwutang on the kidneys of DKD mice.

Method

Seventy-three C57BL/6 mice were randomly divided into model group （63 mice） and normal group （10 mice）. After the model group mice were fed with high-sugar and high-fat diets for six weeks， they were injected with streptozotocin （STZ） of 50 mg·kg

-1

intraperitoneally for five days for preparing the diabetes model and then fed with high-sugar and high-fat diets for eight weeks. When the mice showed positive urine protein， the DKD model was successfully prepared. DKD mice were randomly divided into model group （

= 10）， rosiglitazone （7.05 × 10

-4

g·kg

-1

） group （

= 9）， Buyang Huanwutang low-dose （3.21 g·kg

-1

） group （

= 9）， middle-dose （6.41 g·kg

-1

） group （

= 10）， and high-dose （12.82 g·kg

-1

） group （

= 10） for gavage. The normal group and model group were given the same volume of normal saline once a day for eight weeks. Fasting blood glucose （FBG）， 24 h urinary protein （24 h-UTP）， and renal weight index （KI） were measured after administration. Hematoxylin-eosin （HE） staining， Periodic acid Schiff （PAS） staining， and Masson staining were used to observe the pathological changes in mouse kidneys. Western blot was used to detect the protein expressions of long-chain acyl-CoA synthetase 4 （ACSL4）， member 11 of solute carrier family 7 （SLC7A11）， glutathione peroxidase 4 （GPX4）， ferritin heavy chain （FTH-1）， and transferrin receptor 1 （TFR-1） in mouse kidneys. The activities of glutathione （GSH） and contents of malondialdehyde （MDA） and 4-hydroxynonenal （4-HNE） were measured. The expression level of reactive oxygen species （ROS） in mouse kidneys was detected by fluorescence probe labeling.

Result

Compared with the normal group， KI， FBG， and 24 h-UTP in the model group increased significantly， and mesangium in the glomerulus proliferated. The basement membrane thickened， and glycogen particles were deposited around the glomerulus. FTH-1 expression decreased， while TFR-1 and ROS expressions increased. MDA and 4-HNE increased， but GSH activity decreased. ACSL4 expression increased， and SLC7A11 and GPX4 expressions decreased （

0.01）. Compared with the model group， in Buyang Huanwutang and rosiglitazone groups， KI and 24 h-UTP decreased， and FBG showed a downward trend， but there was no statistical significance. Pathological damage of kidney tissue was improved to different degrees， FTH-1 expression increased， and TFR-1 and ROS expressions decreased. MDA and 4-HNE contents decreased， and GSH activity increased. ACSL4 expression decreased， and SLC7A11 and GPX4 expressions increased （

0.05，

0.01）.

Conclusion

Buyang Huanwutang can alleviate the pathological damage of kidney tissue in DKD mice， and its mechanism is related to the regulation of ferroptosis.

关键词

Keywords

references

WANG J ， XIANG H ， LU Y ， et al . New progress in drugs treatment of diabetic kidney disease ［J］. Biomed Pharmacother ， 2021 ， 141 ： 111918 .

RUIZ-ORTEGA M ， RODRIGUES-DIEZ R R ， LAVOZ C ， et al . Special issue "diabetic nephropathy：Diagnosis， prevention and treatment" ［J］. J Clin Med ， 2020 ， doi： 10.3390/jcm9030813 http://dx.doi.org/10.3390/jcm9030813 .

李磊，夏煜琦 . 铁死亡在肾纤维化中的作用研究进展［J］. 疑难病杂志， 2022 ， 21 （ 8 ）： 872 - 876 .

YANG X D ， YANG Y Y . Ferroptosis as a novel therapeutic target for diabetes and its complications ［J］. Front Endocrinol （Lausanne）， 2022 ， 13 ： 853822 .

MATSUMOTO M ， SASAKI N ， TSUJINO T ， et al . Iron restriction prevents diabetic nephropathy in otsuka long-evans tokushima fatty rat ［J］. Ren Fail ， 2013 ， 35 （ 8 ）： 1156 - 1162 .

LI S ， ZHENG L ， ZHANG J ， et al . Inhibition of ferroptosis by up-regulating Nrf2 delayed the progression of diabetic nephropathy ［J］. Free Radic Biol Med ， 2021 ， 162 ： 435 - 449 .

孔畅，陈东峰，赵泉霖 . 赵泉霖治疗早期糖尿病肾病用药规律分析［J］. 辽宁中医杂志， 2021 ， 48 （ 5 ）： 29 - 34 .

靳贺超，张冠文，梁胜然，等 . 基于RIPK1/RIPK3/MLKL信号通路探讨当归补血汤对糖尿病肾病大鼠足细胞损伤的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 3 ）： 41 - 48 .

靳贺超，梁胜然，张冠文，等 . 基于TXNIP/NLRP3/GSDMD信号通路探讨当归补血汤对糖尿病肾病大鼠足细胞焦亡的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 3 ）： 49 - 57 .

靳贺超，强家维，张冠文，等 . 当归补血汤通过改善足细胞线粒体功能障碍减轻糖尿病肾病大鼠氧化应激及炎症反应［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 3 ）： 31 - 40 .

刘婉沂，张英丰，周欣，等 . 补阳还五汤抗脑缺血的作用机制研究进展［J］. 中药新药与临床药理， 2022 ， 33 （ 3 ）： 411 - 418 .

SUN W ， LIU X ， ZHANG H ， et al . Epigallocatechin gallate upregulates Nrf2 to prevent diabetic nephropathy via disabling KEAP1 ［J］. Free Radic Biol Med ， 2017 ， 108 ： 840 - 857 .

庞欣欣，石秀杰，张雅歌，等 . 银杏叶提取物EGB761对糖尿病肾病小鼠肾小管损伤及内质网应激的影响［J］. 中药新药与临床药理， 2020 ， 31 （ 8 ）： 879 - 886 .

徐叔云，卞如濂，陈修，等 . 药理实验方法学［M］. 3版 . 北京：人民卫生出版社， 2002 .

GILBERT R E . Diabetic kidney disease 2.0：The treatment paradigm shifts ［J］. Lancet Diabetes Endocrinol ， 2019 ， 7 （ 11 ）： 820 - 821 .

MUHOBERAC B B ， VIDAL R.Iron ， ferritin ， hereditary ferritinopathy ， and neurodegeneration ［J］. Front Neurosci ， 2019 ， 13 ： 1195 .

梁译丹，覃王，黄豪，等 . 自噬通过降解铁蛋白促进神经元铁死亡参与蛛网膜下腔出血后早期脑损伤［J］. 第三军医大学学报， 2019 ， 41 （ 15 ）： 1407 - 1414 .

DU N ， XU Z ， GAO M ， et al . Combination of ginsenoside Rg 1 and astragaloside Ⅳ reduces oxidative stress and inhibits TGF- β 1 /Smads signaling cascade on renal fibrosis in rats with diabetic nephropathy ［J］. Drug Des Devel Ther ， 2018 ， 12 ： 3517 - 3524 .

GASCHLER M M ， STOCKWELL B R . Lipid peroxidation in cell death ［J］. Biochem Biophys Res Commun ， 2017 ， 482 （ 3 ）： 419 - 425 .

SHA W ， HU F ， XI Y ， et al . Mechanism of ferroptosis and its role in type 2 diabetes mellitus ［J］. J Diabetes Res ， 2021 ， 2021 ： 9999612 .

WANG Y ， BI R ， QUAN F ， et al . Ferroptosis involves in renal tubular cell death in diabetic nephropathy ［J］. Eur J Pharmacol ， 2020 ， 888 ： 173574 .

YANG W S ， STOCKWELL B R . Ferroptosis：Death by lipid peroxidation ［J］. Trends Cell Biol ， 2016 ， 26 （ 3 ）： 165 - 176 .

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