当归多糖通过调节EPO分泌与hepcidin表达改善肾性贫血的作用机制研究

Renal anemia is an almost invariable consequence of renal failure. Correcting renal anemia is particularly important for the treatment of chronic renal failure. Currently, Western medicine therapy treat renal anemia with exogenous EPO, iron supplements and vitamin. Efficacy is acceptable but there are still some defects like high cost and inclination to high blood pressure and allergies. Angelica sinensis (Oliv.) Diels (family Umbelliferae, Chinese name danggui) is a well-known oriental herb used for the treatment of anemia, As one of the active components, polysaccharide isolated from A. sinensis was found to be effective for enhancing hematopoiesis. Previous studies have suggested that orally administered ASP induced erythropoietin promotion and hepcidin inhibition in IDA and ACI rats, improving the symptoms of anemia. The project team concluded that the pharmacological effects of the ASP were closely correlated with the pathogenesis of renal anemia, and could make up for deficiencies of Western medicine. The research team intends to extract polysaccharides from the authentic ingredients "Minxian Danggui", and study it’s effect in correcting renal anemia. The mechanism that ASP may stimulate endogenous EPO secretion, suppress hepcidin expression and inflammatory cytokine release will also be explored with the help of modern molecular biology techniques. This research will provide ideas for the choose of Chinese medicine in treatment of renal anemia secondary to Western medicine therapy and propose the theoretical basis for the clinical use of combination therapy.

肾性贫血是慢性肾脏病的重要并发症，主要因体内EPO分泌不足和铁代谢负调节因子hepcidin高表达所引起。目前，西医采用补充外源性EPO、铁剂和叶酸进行治疗，疗效肯定，但存在明显缺陷，如不良反应率高、长期治疗效果差等。大量临床研究证实，使用益血补肾中药辅助西医治疗，可减少外源性EPO用量，弥补西医缺陷，其中当归是使用最多的药材之一。课题组前期研究发现，当归补血的主要活性成分当归多糖作用于IDA和ACI两种贫血大鼠，可刺激体内EPO分泌，抑制hepcidin表达，改善贫血症状。当归多糖的药理作用与肾性贫血的发病机理高度互补，可弥补西医治疗肾性贫血的缺陷。本课题通过动物体内实验，借助现代分子生物学手段，从整体水平、组织细胞及分子水平，系统研究当归多糖刺激内源性EPO分泌、抑制hepcidin表达对纠正肾性贫血的作用，揭示当归辅助治疗肾性贫血的机理，为中西医结合治疗肾性贫血提供思路和理论。

肾性贫血是慢性肾脏病的重要并发症，主要因体内EPO分泌不足和铁代谢负性调节因子hepcidin高表达所引起。目前，西医采用补充外源性EPO、铁剂和叶酸进行治疗，疗效肯定，但存在明显缺陷，如不良反应率高、长期治疗效果差等。大量临床研究证实，使用益血补肾中药辅助西医治疗，可减少外源性EPO用量，弥补西医缺陷，其中当归是使用最多的药材之一。本课题旨在研究各分子量段当归多糖的分离纯化及组分分析，通过体内、外实验，系统研究当归多糖改善肾性贫血的作用及分子机制。采用地道药材岷县当归根的饮片为原材料，经过水提、碱沉、酸调、醇沉，得到水溶性当归粗多糖，经G50凝胶柱进一步纯化得到精制多糖（ASP）。ASP由葡萄糖醛酸，葡萄糖，阿拉伯糖，半乳糖以1.00:1.70:1.85:5.02比例组成，其分子量为80 kDa。ASP的结构单元：主要由半乳糖以1→3连接、1→6连接与2-OMe-(1→6)连接而成主链，阿拉伯糖糖残基、葡萄糖残基及葡萄糖醛酸作为支链的组成，主要连接在2-OMe-(1→6)连接的甘露糖残基上，侧链末端由阿拉伯糖或葡萄糖醛酸组成。采用给大鼠喂食含0.75%腺嘌呤饲料4周再喂食正常饲料4周的方法建立肾性贫血大鼠模型。给药当归多糖显著性改善了大鼠贫血症状，升高了血清EPO及血清铁水平。检测CKD大鼠肾脏及肝脏EPO表达得知，当归多糖显著性刺激了CKD大鼠肾脏以及肝脏EPO的分泌。ASP通过抑制HIF-2α蛋白降解上调HIF-2α蛋白表达，进而促进EPO转录，以及阻断GATA2、NF-κB激活，进而缓解炎性对EPO的抑制作用两方面上调EPO的表达。此外，当归多糖显著性增加了CKD大鼠骨髓单个核细胞EPOR表达，激活了EPOR下游JAK2/STAT5、PI3K/Akt通路，上调了抗凋亡基因Bcl-xL及铁代谢基因TfR1、ERFE的表达。铁代谢研究结果表明，当归多糖抑制了CKD大鼠肝脏hepcidin的表达，增加了脾脏铁及肝脏铁的释放。同时，当归多糖显著性降低了CKD大鼠白细胞水平，抑制了CKD大鼠肾脏及脾脏TNF-α、 IL-1β 、IL-6 mRNA表达。本研究揭示了当归多糖治疗肾性贫血的机理，为中西医结合治疗肾性贫血提供思路和理论基础。