Epimedium-Flavonoide verbessern die Fibrose des Nierengewebes bei natürlich alternden Ratten durch den TGF-β 1/Smad3-Signalweg
Mit der zunehmenden Alterung der Bevölkerung steigt die Inzidenzrate altersbedingter Krankheiten deutlich an. Laut Big-Data-Statistiken hat die Prävalenz chronischer Nierenerkrankungen in den letzten 10 Jahren 10% erreicht. Die Nieren sind eines der wichtigsten Stoffwechselorgane des menschlichen Körpers und spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung normaler Lebensaktivitäten. Mit zunehmendem Alter führen glomeruläre Sklerose, tubuläre Atrophie und altersbedingte interstitielle Fibrose zu Veränderungen der Nierenstruktur und der Hämodynamik, was zu einer fortschreitenden Verschlechterung oder sogar zum Verlust der Nierenfunktion führt. Die Nierenfibrose ist das Endstadium der chronischen Nierenerkrankung. Sobald sie auftritt, beeinträchtigt sie die Lebensqualität und die Überlebenszeit der Patienten erheblich. Daher ist die Suche nach wirksamen Medikamenten zur Vorbeugung und Behandlung der altersbedingten Fibrose von großer medizinischer und sozialer Bedeutung. Die aktive Verbesserung der chronischen Schädigung und Fibrose des Nierengewebes ist ein wichtiges Glied in der Prävention und Behandlung chronischer Nierenerkrankungen.

Herba Epimedii, auch bekannt als Xianling Pi, ist ein gängiges traditionelles natürliches nierentonisierendes chinesisches Arzneimittel. Es hat eine warme Natur, wandert durch die Leber- und Nierenmeridiane und hat die Wirkung, die Nieren zu tonisieren, Muskeln und Knochen zu stärken, Wind und Feuchtigkeit zu vertreiben. Seine medizinische Geschichte ist lang. Die Gesamtflavonoide von Herba Epimedii (TFE) sind die aktiven Bestandteile von Epimedium. Moderne pharmakologische Studien haben gezeigt, dass TFE Osteoporose, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Hodenläsionen lindern kann. Gleichzeitig kann er über verschiedene Wege, wie die Förderung der Zellproliferation, antioxidative und entzündungshemmende Wirkungen, dem Alterungsprozess entgegenwirken und hat einen hohen Forschungswert. Frühere Studien haben gezeigt, dass TFE die Sekretionsfunktion der Sertoli-Zellen der Hoden bei natürlich alternden Ratten verbessern kann, indem es den IRE1 α/XBP1-Signalweg reguliert; TFE kann auch die Gehirnentzündung verbessern und die Gehirnalterung bei natürlich alternden Ratten verzögern, indem es den MAPK/NF κ B-Signalweg hemmt. Mehrere Berichte haben gezeigt, dass Epimedium der Alterung in mehreren Organen wirksam widerstehen kann, aber es gibt nur wenige Berichte darüber, ob es die durch die Nierenalterung verursachte Fibrose verbessern kann. Daher zielt diese Studie darauf ab, die Wirkungen und Mechanismen von TFE auf die Fibrose des Nierengewebes bei natürlich alternden Ratten zu erforschen, indem die Wirkungen auf die Nierenmorphologie, die Nierenfunktion sowie die Expressionsniveaus von α-SMA, TGF-β 1 und Smad3-Proteinen beobachtet werden. Dies wird starke experimentelle Beweise für die Anreicherung der Prävention und Behandlung von altersbedingten Krankheiten mit Epimedium liefern.

Gegenwärtig beträgt der Anteil älterer Menschen an der Gesamtbevölkerung Chinas 17%. Das Älterwerden ist einer der Hauptfaktoren, die zu chronischen Nierenerkrankungen beitragen, und die Häufigkeit von Komplikationen bei älteren Patienten hat sich ebenfalls verdoppelt. Das Auftreten und die Entwicklung von Nierenerkrankungen stellen eine ernsthafte Bedrohung für die Überlebenszeit und -qualität der älteren Bevölkerung dar. Daher kann die Erforschung wirksamer Interventionsmaßnahmen einen gewissen Verbesserungseffekt auf das Ergebnis von Patienten mit chronischen Nierenerkrankungen haben, und für den Alterungsprozess kann die Verhinderung der Nierenalterung eine der Möglichkeiten sein, altersbedingte Nierenerkrankungen zu verhindern und zu behandeln.

Die renale interstitielle Fibrose (RIF) ist eine pathologische Manifestation verschiedener chronischer Nierenerkrankungen, die bis zum Endstadium fortschreiten, und ist auch eine der Hauptmanifestationen der Nierenalterung und eine Hauptursache für Nierenversagen. Die phänotypische Transdifferenzierung von Nierentubulusepithelzellen ist das zentrale Bindeglied bei der Entstehung der interstitiellen Nierenfibrose, und α-SMA ist als hochspezifischer Transdifferenzierungsmarker einer der Marker für Fibrose. Durch HE-Färbung und Masson-Färbung kann beobachtet werden, dass die Kollagenfasern im Nierengewebe von natürlich alternden Ratten signifikant erhöht sind, und die Immunhistochemie zeigt einen signifikanten Anstieg der Expression von α SMA. Nach der Behandlung mit verschiedenen Konzentrationen von Epimedium-Gesamtflavonoiden über die Magensonde nimmt der Gehalt an Kollagenfasern im Nierengewebe ab, und die Expression von α-SMA sinkt. Die hochdosierte Gruppe hat einen signifikanten Effekt, was darauf hindeutet, dass TFE die interstitielle Nierenfibrose durch die Verringerung der Produktion von Kollagenfasern verbessern kann.

Mit zunehmendem Alter nimmt die antioxidative Kapazität allmählich ab, und die Fähigkeit des Körpers, freie Radikale zu produzieren und zu eliminieren, gerät ins Ungleichgewicht. Freie Sauerstoffradikale reichern sich weiter an, was zu Zellschäden und Funktionseinbußen führt. SOD ist ein antioxidatives Enzym, das freie Radikale als Substrate verwendet und sich mit O2 verbindet, um H2O2 zu erzeugen, das die wichtigste Substanz zur Beseitigung freier Sauerstoffradikale im Körper ist. Freie Sauerstoffradikale induzieren die Peroxidation mehrfach ungesättigter Fettsäuren und bilden Lipidperoxide wie MDA, die Zellschäden verursachen. Der MDA-Gehalt kann den Grad der Lipidperoxidation im Körper widerspiegeln, und zusammen mit SOD spiegelt er die antioxidative Kapazität wider. Die experimentellen Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die SOD-Aktivität im Nierengewebe von natürlich alternden Ratten im Vergleich zu jungen Ratten deutlich abnahm, während der MDA-Gehalt anstieg. Die SOD-Aktivität von Ratten, denen Epimedium-Gesamtflavonoide über die Magensonde verabreicht wurden, nahm jedoch im Vergleich zur Modellgruppe zu, während der MDA-Gehalt sank. Dies deutet darauf hin, dass die antioxidative Kapazität alternder Ratten abnimmt, während die antioxidative Kapazität nach oraler Verabreichung von TFE zunimmt.

Mit zunehmendem Alter lässt die Kompensationsfähigkeit des körpereigenen Stoffwechsels allmählich nach, und die Zellen werden durch die Stimulierung von Stoffwechselprodukten aktiviert, die eine Reihe von Entzündungsfaktoren produzieren und dadurch die Produktion und Infiltration von Entzündungszellen auslösen. Die entzündliche Infiltration war in der Gruppe, die mit den Gesamtflavonoiden von Epimedium behandelt wurde, deutlich reduziert, was darauf hindeutet, dass die Gesamtflavonoide von Epimedium die Nieren schützen können, indem sie die Infiltration von Entzündungszellen reduzieren. Dies ist vergleichbar mit der entzündungshemmenden Wirkung der Gesamtflavonoide in Epimedium, die in früheren Studien von Xia Shijin und anderen berichtet wurde.

TGF-β ist ein Zytokin, das Glomerulosklerose und Nierenfibrose stark begünstigt. Es fördert hauptsächlich die Rekrutierung und Aktivierung von Entzündungszellen, vermittelt die Differenzierung von Nierentubulusepithelzellen in mesenchymale Zellen und fördert die Synthese und Ablagerung von extrazellulären Mechanismen. Das Smad-Protein ist ein intrazelluläres Kinasesubstrat des TGF-β-1-Rezeptors. Als wichtiger Vermittler von TGF-β-Signalen kann es Gene, die für Transkriptionsregulationsfaktoren kodieren, direkt aktivieren und die Signaltransduktion über die DNA-Bindungsdomäne früher Zielgene von TGF-β steuern. Daher spielt der TGF-β/Smad-Signalweg eine wichtige Rolle im Prozess der chronischen Nierenfibrose. Dies deutet darauf hin, dass die Suche nach wirksamen Medikamenten, die auf TGF-β 1 abzielen, ein großes Potenzial zur Verbesserung der Fibroseprogression hat. In dieser Studie waren die mRNA- und Proteinkonzentrationen von TGF-β 1 und Smad3 im Nierengewebe von natürlich alternden Ratten signifikant erhöht, während sie nach oraler Verabreichung von TFE gesenkt wurden, wobei der Effekt bei hoher Dosierung signifikant war. Dies deutet darauf hin, dass die Gesamtflavonoide von Epimedium die Fibrose des Nierengewebes verbessern können, indem sie die Expression von TGF - β 1 hemmen und die Expression von Smad3 reduzieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass TFE die Nierenfibrose bei natürlich alternden SD-Ratten verbessert, was mit der Verringerung der Proteinexpression von TGF-β 1, Smad3 und α-SMA im Nierengewebe natürlich alternder Ratten zusammenhängen könnte, sowie mit der Verbesserung der alternden Nierenfibrose durch die Verringerung der Infiltration von Entzündungszellen und der Linderung von Schäden durch oxidativen Stress in den Nieren. Gegenwärtig haben Studien bestätigt, dass die gesamten Flavonoide von Epimedium entzündungshemmende, antioxidative, Anti-Aging- und andere Wirkungen in mehreren Organen haben. Es gibt jedoch keinen Forschungsbericht über seine Fähigkeit, die altersbedingte Fibrose im Nierengewebe zu verbessern, das ein wichtiger Teilnehmer des Körperstoffwechsels ist. Daher hat diese Studie einen gewissen Innovations- und Anwendungswert, indem sie eine experimentelle Grundlage und eine Anwendungsbasis für die klinische Prävention und Behandlung von Epimedium bei einer Reihe von Krankheiten im Zusammenhang mit der altersbedingten Nierenfibrose liefert.