Mechanismus der Regulation von endoplasmatischem Retikulum-Stress bei IgA-Nephropathie durch Gesamtflavonoide von Hibiscus sabdariffa basierend auf Metabolomik
Ziel dieser Studie war es, den Wirkmechanismus der Gesamtflavonoide von Hibiscus sabdariffa (TFA) bei der Behandlung der Immunoglobulin (Ig) A-Nephropathie (IgAN) durch Serum-Metabolomik-Analyse zu erläutern. Männliche SPF-SD-Ratten wurden zufällig in sechs Gruppen eingeteilt: Kontrollgruppe, Modellgruppe, TFA Niedrigdosengruppe (TFA-L, 27 mg/kg), TFA Mitteldosengruppe (TFA-M, 54 mg/kg), TFA Hochdosengruppe (TFA-H, 108 mg/kg) und Losartan-Kalium-Gruppe (LST, 4,5 mg/kg), jeweils 10 Tiere pro Gruppe. In den fünf Gruppen außer der Kontrollgruppe wurde das Modell durch BSA+LPS+CCl4 induziert: Von Woche 1 bis 10 wurde alle zwei Tage BSA intragastral verabreicht, wöchentlich einmal subkutan eine Mischung aus Rizinusöl und CCl4 injiziert, und in Woche 6 sowie 8 LPS intravenös verabreicht. Nach erfolgreichem Modell erhielten alle Interventionsgruppen vier Wochen lang täglich destilliertes Wasser per Oralgabe. Die 24-Stunden-Harnproteinmenge (24h UP) und Serumkreatinin (SCr) wurden gemessen, IgA-Spiegel mittels ELISA bestimmt; renale pathologische Veränderungen mittels HE- und PAS-Färbung untersucht, renale IgA-Ablagerungen per Immunfluoreszenz detektiert, ER-Stress mit Transmissionselektronenmikroskop beobachtet; Proteinexpression von ER-Stressfaktoren mittels Western blot und Immunhistochemie (IHC) analysiert. Mit Hilfe einer untargeted Metabolomikanalyse wurden differenzielle Metaboliten ausgewählt und Schlüsselsubstanzen wie Arachidonsäure (AA), Prostaglandin E2 (PGE2) und Cyclooxygenase-2 (COX-2) validiert. Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten die Modellgruppen signifikant erhöhte 24h UP- und SCr-Werte (P<0.01), ausgeprägte renale pathologische Schäden, signifikanten Anstieg von IgA im Serum (P<0.01), erhöhte AA- und PGE2-Spiegel in der Niere (P<0.01) sowie deutlich erhöhte Proteinexpression von COX-2, GRP78, P-EIF2α, ATF4, IRE1α und XBP1s (P<0.05, P<0.01). Im Vergleich zur Modellgruppe waren 24h UP und SCr in den Interventionsgruppen unterschiedlich verringert (P<0.05, P<0.01), renale pathologische Schäden verbessert, Serum-IgA reduziert (P<0.05, P<0.01) sowie AA und PGE2 in der Niere gesenkt (P<0.01). Western blot und IHC zeigten, dass TFA die Expression von COX-2, GRP78, P-EIF2α, ATF4, IRE1α und XBP1s im Nierengewebe deutlich senkte (P<0.05, P<0.01). Die Metabolomik-Ergebnisse zeigten 51 gemeinsame differenzielle Metaboliten zwischen Kontroll-, Modell- und TFA-M3-Gruppen. TFA kann IgAN durch Beeinflussung von L-Aspartat, Prostaglandin 2α, Leukotrien B4, Leukotrien D4 und die Biosynthesewege von Arachidonsäure und Arginin verbessern. Fazit: TFA reguliert den Arachidonsäure-Stoffwechselweg, wodurch ER-Stress reguliert, Nierenschäden reduziert und IgA-Nephropathie verbessert wird.
关键词
Gesamtflavonoide von Hibiscus sabdariffa;Immunoglobulin (Ig)A-Nephropathie;Arachidonsäure-Stoffwechselweg;Metabolomik;Endoplasmatischer Retikulum-Stress (ERS)