人参皂苷Rh1通过激活Nrf2/HO-1信号通路对糖尿病小鼠肾脏损伤的改善作用

doi:10.13481/j.1671-587X.20240610

吉林大学学报(医学版) ›› 2024, Vol. 50 ›› Issue (6): 1565-1571.doi: 10.13481/j.1671-587X.20240610

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人参皂苷Rh1通过激活Nrf2/HO-1信号通路对糖尿病小鼠肾脏损伤的改善作用

曲萌¹,黄睿²,鞠欣达²,刘雨昕²,夏吉辰³,黄佳欣²,于春艳²,董志恒²()

^1.北华大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室，吉林吉林 132013
^2.北华大学基础医学院病理学教研室，吉林吉林 132013
^3.吉林省吉林市中心医院骨科，吉林吉林 132011

收稿日期:2024-02-03 出版日期:2024-11-28 发布日期:2024-12-10
通讯作者: 董志恒 E-mail:2754855687@ qq.com
作者简介:曲萌（1971-），女，吉林省吉林市人，副教授，医学博士，主要从事糖尿病慢性并发症方面的研究。
基金资助:
吉林省科技厅科技发展计划项目(YDZJ202301ZYTS106);吉林省卫健委卫生健康科技能力提升项目(2022JC026);吉林省级大学生创新训练项目(202210201150)

Ameliorative effect of ginsenoside Rh1 on kidney injury in diabetic mice through activation of Nrf2/HO-1 signaling pathway

Meng QU¹,Rui HUANG²,Xinda JU²,Yuxin LIU²,Jichen XIA³,Jiaxin HUANG²,Chunyan YU²,Zhiheng DONG²()

^1.Department of Biochemistry and Molecular Biology，School of Basic Medical Sciences，Beihua University，Jilin 132013，China
^2.Department of Pathology，School of Basic Medical Sciences，Beihua University，Jilin 132013，China
^3.Department of Orthopaedics，Central Hospital，Jilin City，Jilin Province，Jilin 132011，China

Received:2024-02-03 Online:2024-11-28 Published:2024-12-10
Contact: Zhiheng DONG E-mail:2754855687@ qq.com

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨人参皂苷Rh1对糖尿病（DM）小鼠肾损伤的保护作用，并阐明其作用机制。方法应用高脂高糖饲养佐以腹腔注射链脲佐菌素（STZ）法制备糖尿病肾脏疾病（DKD）模型。将48只C57/BL6成模小鼠随机分为模型组、核因子红细胞2相关因子2（Nrf2）抑制剂ML385组（ML385组）（30 mg·kg^－1 ML385）、人参皂苷Rh1组（G-Rh1组）（30 mg·kg^－1人参皂苷Rh1）和G-Rh1+ML385组（30 mg·kg^－1人参皂苷Rh1+30 mg·kg^－1ML385），每组12只，另外12只C57/BL6小鼠作为对照组。作用8周后，全自动分析仪检测各组小鼠血清中空腹血糖（FBG）、尿素氮（BUN）和血肌酐（Scr）水平及尿液中24 h尿蛋白（24 h UP）水平，并计算肾脏指数。试剂盒检测各组小鼠肾组织中超氧化物歧化酶（SOD）和乳酸脱氢酶（LDH）活性及丙二醛（MDA）水平，Western blotting法检测各组小鼠肾组织中Nrf2和血红素加氧酶1（HO-1）蛋白表达水平。结果与对照组比较，模型组、ML385组和G-Rh1+ML385组小鼠血清中FBG水平和肾脏指数均明显升高（P<0.01），G-Rh1组小鼠血清中FBG水平明显升高（P<0.01）；与模型组比较，ML385组小鼠肾脏指数明显升高（P<0.05），G-Rh1组小鼠FBG水平和肾脏指数均明显降低（P<0.05或P<0.01）；与G-Rh1组比较，G-Rh1+ML385组小鼠FBG水平和肾脏指数均明显升高（P<0.01）。与对照组比较，模型组、ML385组、G-Rh1组和G-Rh1+ML385组小鼠血清中BUN和Scr水平及尿液中24 h UP水平均明显升高（P<0.01）；与模型组比较，ML385组小鼠血清中BUN水平及尿液中24 h UP水平均明显升高（P<0.05），G-Rh1组小鼠血清中BUN和Scr水平及尿液中24 h UP水平均明显降低（P<0.01）；与G-Rh1组比较，G-Rh1+ML385组小鼠血清中BUN和Scr水平及尿液中24 h UP水平均明显升高（P<0.01）。与对照组比较，模型组、ML385组、G-Rh1组和G-Rh1+ML385组小鼠肾组织中SOD活性均明显降低（P<0.01），MDA水平和LDH活性均明显升高（P<0.01）；与模型组比较，ML385组小鼠肾组织中SOD活性明显降低（P<0.05），MDA水平明显升高（P<0.05），G-Rh1组小鼠肾组织中SOD活性明显升高（P<0.01），MDA水平和LDH活性均明显降低（P<0.01）；与G-Rh1组比较，G-Rh1+ML385组小鼠肾组织中SOD活性明显降低（P<0.01），MDA水平和LDH活性均明显升高（P<0.01）。与对照组比较，模型组、ML385组、G-Rh1组和G-Rh1+ML385组小鼠肾组织中Nrf2和HO-1蛋白表达水平均明显降低（P<0.05或P<0.01）；与模型组比较，ML385组和G-Rh1+ML385组小鼠肾组织中Nrf2和HO-1蛋白表达水平均明显降低（P<0.05），G-Rh1组小鼠肾组织中Nrf2和HO-1蛋白表达水平均明显升高（P<0.01）；与G-Rh1组比较，G-Rh1+ML385组小鼠肾组织中Nrf2和HO-1蛋白表达水平均明显降低（P<0.01）。结论人参皂苷Rh1可降低氧化应激，改善肾功能，对DM小鼠肾脏损伤具有保护作用，其作用机制可能与激活Nrf2/HO-1信号通路有关。

关键词: 人参皂苷Rh1, 糖尿病, 肾损伤, 核因子红细胞2相关因子2, 氧化应激

Abstract:

Objective To discuss the protective effect of ginsenoside Rh1 （G-Rh1） on kidney injury in the diabetic mellitus（DM） mice， and to clarify its mechanism. Methods The diabetic kidney disease （DKD） model was prepared by using the high-fat， high-sugar diet combined with intraperitoneal injection of streptozotocin （STZ）. A total of 48 C57/BL6 model mice were randomly divided into model group， nuclear factor erythroid 2-related factor 2 （Nrf2） inhibitor ML385 group （ML385 group）（30 mg·kg^-1）， G-Rh1 group （30 mg·kg^-1）， and G-Rh1+ML385 group （30 mg·kg^-1 G-Rh1+30 mg·kg^-1 ML385）， and there were 12 mice in each group. Additionally， 12 C57/BL6 mice were selected as control group. After treated for 8 weeks， automatic analyzer was used to detect the levels of fasting blood glucose （FBG）， blood urea nitrogen （BUN）， and serum creatinine （Scr） in serum of the mice in various groups， as well as 24 h urinary protein （24 h UP） levels in urine， and the kidney index was calculated； kits were used to detect the activities of superoxide dismutase （SOD） and lactate dehydrogenase （LDH）， and the levels of malondialdehyde （MDA） in kidney tissue of the mice in various groups； Western blotting method was used to detect the expression levels of Nrf2 and heme oxygenase-1 （HO-1） proteins in kidney tissue of the mice in various groups. Results Compared with control group， the levels of FBG and kidney indexes in serum of the mice in model group， ML385 group， and G-Rh1+ML385 group were significantly increased （P<0.01）， and the level of FBG in serum of the mice in G-Rh1 group was significantly increased（P<0.01）； compared with model group， the kidney index of the mice in ML385 group was significantly increased （P<0.05）， while the levels of FBG and kidney index of the mice in G-Rh1 group were significantly decreased （P<0.05 or P<0.01）； compared with G-Rh1 group， the level of FBG and kidney index of the mice in G-Rh1+ML385 group were significantly increased （P<0.01）. Compared with control group， the levels of BUN and Scr in serum， and 24 h UP in urine of the mice in model group， ML385 group， G-Rh1 group， and G-Rh1+ML385 group were significantly increased （P<0.01）； compared with model group， the level of BUN in serum and 24 h UP in urine of the mice in ML385 group were significantly increased （P<0.05）， while the levels of BUN and Scr in serum， and 24 h UP in urine of the mice in G-Rh1 group were significantly decreased （P<0.01）； compared with G-Rh1 group， the levels of BUN and Scr in serum， and 24 h UP in urine of the mice in G-Rh1+ML385 group were significantly increased （P<0.01）. Compared with control group， the activities of SOD in kidney tissue of the mice in model group， ML385 group， G-Rh1 group， and G-Rh1+ML385 group were significantly decreased （P<0.01）， while the levels of MDA and LDH activities were significantly increased （P<0.01）； compared with model group， the activity of SOD in kidney tissue of the mice in ML385 group was significantly decreased （P<0.05）， and the level of MDA was significantly increased （P<0.05）； the activity of SOD in kidney tissue of the mice in of G-Rh1 group was significantly increased （P<0.01）， and the level of MDA and activity of LDH were significantly decreased （P<0.01）； compared with G-Rh1 group， the activity of SOD in kidney tissue of the mice in G-Rh1+ML385 group was significantly decreased （P<0.01）， and the level of MDA and activity of LDH were significantly increased （P<0.01）. Compared with control group， the expression levels of Nrf2 and HO-1 proteins in kidney tissue of the mice in model group， ML385 group， G-Rh1 group， and G-Rh1+ML385 group were significantly decreased （P<0.05 or P<0.01）； compared with model group， the expression levels of Nrf2 and HO-1 proteins in kidney tissue of the mice in ML385 group and G-Rh1+ML385 group were significantly decreased （P<0.05）， while the expression levels of Nrf2 and HO-1 proteins in kidney tissue of the mice in G-Rh1 group were significantly increased （P<0.01）； compared with G-Rh1 group， the expression levels of Nrf2 and HO-1 proteins in kidney tissue of the mice in G-Rh1+ML385 group were significantly decreased （P<0.01）. Conclusion Ginsenoside Rh1 reduces the oxidative stress and improves the kidney function， providing protective effects on kidney injury in the DM mice， and its mechanism may be related to the activation of the Nrf2/HO-1 signaling pathway.

Key words: Ginsenoside Rh1, Diabetes, Kidney injury, Nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Oxidative stress

中图分类号:

R285.5

曲萌,黄睿,鞠欣达,刘雨昕,夏吉辰,黄佳欣,于春艳,董志恒. 人参皂苷Rh1通过激活Nrf2/HO-1信号通路对糖尿病小鼠肾脏损伤的改善作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1565-1571.

Meng QU,Rui HUANG,Xinda JU,Yuxin LIU,Jichen XIA,Jiaxin HUANG,Chunyan YU,Zhiheng DONG. Ameliorative effect of ginsenoside Rh1 on kidney injury in diabetic mice through activation of Nrf2/HO-1 signaling pathway[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition), 2024, 50(6): 1565-1571.

图/表 5

表1

表2

表3

图1

表4

参考文献 25

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Group	FBG [c_B/（mmol·L^－1）]	Kidney index [m_B/（mg·g^－1）]
Control	6.61±1.04	7.52±0.69
Model	23.58±2.23^*	10.48±0.58^*
ML385	24.52±1.51^*	11.77±1.04^*△
G-Rh1	11.85±1.66^*△△	8.49±0.96^△
G-Rh1+ML385	24.13±1.47^*#	11.39±1.12^*#

Group	BUN [c_B/（mmol·L^－1）]	Scr [c_B/（μmol·L^－1）]	24 h UP （m/mg）
Control	8.61±0.96	19.76±1.79	2.60±0.51
Model	31.62±2.12^*	42.76±3.31^*	9.21±1.03^*
ML385	34.58±2.26^*△	45.89±3.93^*	10.37±0.62^*△
G-Rh1	17.29±2.98^*△△	29.35±3.20^*△△	6.72±0.70^*△△
G-Rh1+ML385	34.31±2.16^*#	44.95±3.91^*#	10.16±1.14^*#

Group	SOD[λ_B/（U·mg^－1）]	LDH[λ_B/（U·g^－1）]	MDA[m_B/（μmol·g^－1）]
Control	279.09±17.52	959.57±38.97	3.31±0.29
Model	150.80±12.66^*	1 857.53±107.11^*	8.85±0.19^*
ML385	129.95±17.73^*△	1 934.92±87.02^*	9.57±0.53^*△
G-Rh1	207.88±14.74^*△△	1 340.28±87.21^*△△	5.40±0.41^*△△
G-Rh1+ML385	132.76±9.09^*#	1 891.16±69.90^*#	9.41±0.57^*△#

Group	Nrf2	HO-1
Control	0.60±0.11	0.89±0.12
Model	0.24±0.06^**	0.28±0.05^**
ML385	0.14±0.04^**△	0.15±0.04^**△
G-Rh1	0.52±0.06^*△△	0.51±0.10^**△△
G-Rh1+ML385	0.15±0.04^**△#	0.18±0.03^**△#

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人参皂苷Rh1通过激活Nrf2/HO-1信号通路对糖尿病小鼠肾脏损伤的改善作用

Ameliorative effect of ginsenoside Rh1 on kidney injury in diabetic mice through activation of Nrf2/HO-1 signaling pathway

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