山玉兰根皮提取物衍生物靶向IKKβLeu303调控AEG-1抑制糖尿病肾病足细胞炎症反应的机制研究

Diabetic nephropathy (DN) is a knotty disease. Podocyte inflammation play a key role in the development of DN. However, the underlying mechanism is not very clear. Base on the National Natural Science Foundation of China, we found that the root bark of Magnolia delavayi is of vital importance in our herbal medicinal compound prescribe to the treatment of DN. The derivative of its extractive can significantly inhibit podocyte inflammation in DN , which may associates with leucine (Leu) 303 of IKKβ and astrocyte-elevated gene (AEG)-1, but the exact mechanism needs further study and there is no report about IKKβLeu303 and AEG-1 in DN. Thus, We speculate that there is a new pathway which is IKKβLeu303-IKKβ-AEG-1-IκBα contributing to podocyte inflammation in DN and MCL targets on IKKβLeu303 to inhibit this pathway and then delays the progress of DN. We will explore whether Leu303 mediates the autophosphorylation of IKKβ and then regulates AEG-1 to promote the phosphorylation of IκBα, leading to inflammation in podocyte of DN in vitro and in vivo mainly by electrospray tandem mass spectrometry, co-immunoprecipitation and ultrasound-mediated gene transfer, meanwhile, we will investigate the effect of MCL in this process. Our results are expected to reveal new pathogenesis of DN and a novel target spot for treatment of DN, and to clarify the exact molecular mechanism how MCL treats DN.

糖尿病肾病（DN）治疗棘手，足细胞炎症反应在DN中作用关键、机制未明。在国家自然科学基金资助下，我们发现山玉兰根皮在自主研发的DN中药复方中作用至关重要，其根皮提取物衍生物MCL显著抑制DN足细胞炎症反应，很可能与结合IKKβ的Leu303位点调控星型细胞上调因子（AEG）-1有关，但确切机制待研究，且未见IKKβLeu303及AEG-1参与DN的报道。推测存在IKKβLeu303—IKKβ—AEG-1—IκBα新通路促进DN足细胞炎症反应，MCL靶向结合IKKβLeu303抑制该通路延缓DN进展。本项目拟应用电喷雾串联质谱分析、免疫共沉淀、超声微泡基因转移等方法，以IKKβLeu303为切入点，从体内外研究其介导IKKβ自我磷酸化，进而调控AEG-1促进IκBα磷酸化诱发DN足细胞炎症反应，并观察MCL对该过程的影响，以期揭示DN新的发病机制和干预靶点、阐明MCL治疗DN的确切分子机制。

糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）发病机制复杂、治疗棘手。本课题组在对DN的长期临床治疗和研究过程中发现肾康丸可延缓DN进展。山玉兰根皮作为肾康丸组方的关键成分之一，经本课题组提取优化后获得山玉兰根皮提取物衍生物Micheliolide（MCL），并制备为前药Dimethylaminomicheliolide（DMAMCL，代号ACT00 1，在体内缓慢释放MCL）。.在本项目中我们主要研究MCL治疗DN的作用并深入探索其潜在的分子机制。通过对db/db小鼠及足细胞等肾脏固有细胞的干预，我们发现MCL可明显改善db/db小鼠的肾功能、蛋白尿、肾脏的炎症反应及纤维化，且对DN环境中足细胞等肾脏固有细胞的损伤有显著的改善作用，这可能与MCL调控AEG-1（小鼠的AEG-1基因名为Mtdh）介导的IKKβ/IκBα/NF-κB信号通路有关；同时MCL亦可通过调控NF-κB通路改善db/db小鼠肝脂肪变性，提示MCL可能通过靶向信号通路对DN小鼠多个器官具有保护作用，具有较高的研发价值。进一步的机制探索，我们发现MCL靶向通路中的关键介导因子AEG-1在肾脏炎症与纤维化中具有重要作用，也是介导替米沙坦改善肾脏纤维化的重要蛋白；其调控的NF-κB通路在活性氧介导的炎症反应中作用关键，主要与调控NLRP3炎症小体有关，提示氧化应激、炎症反应以及肾脏纤维化存在着互为因果、彼此促进的恶性关联。在探索MCL保护机制的基础上，我们初步探讨了DN的可能发病机理，发现FOXO3a与circRNA-010383在肾脏固有细胞的损伤以及肾脏纤维化等方面发挥重要作用，为进一步深化MCL调控机制研究、丰富DN发病机制研究内容提供了新的线索。.这一系列研究成果明确了MCL的DN治疗作用，揭示了MCL的肾脏保护机制及新的DN发病机理，为开发该拥有自主知识产权的 DN 候选新药提供了新的理论依据。