牛磺酸通过抑制小鼠体内的HMGB1/TLR4/MyD88/NF-κB通路来减轻糖尿病肾病

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牛磺酸通过抑制小鼠体内的HMGB1/TLR4/MyD88/NF-κB通路来减轻糖尿病肾病

时间：2026年3月21日

来源：International Immunopharmacology

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本研究通过TLR4/NF-κB信号通路和炎症抑制机制，探讨牛磺酸对糖尿病肾病小鼠的预防作用，结果显示牛磺酸可改善体重、血糖及肾指标，抑制炎症和纤维化，保护肾功能。

林书梅|饶一帆|王欣欣|宋玉文|何淼|杨玉香|齐子军|王玉欣|范晓轩|吴燕|卢思宇|赵东东|杨建成

中国辽宁省沈阳市沈阳农业大学动物科学与兽医医学院，邮编110866

摘要

炎症与糖尿病肾病（DN）的病因和发病机制密切相关。本研究旨在从TLR4/NF-κB信号传导和炎症抑制的角度探讨牛磺酸对DN的潜在预防作用。将链脲佐菌素（STZ）注射到小鼠的尾静脉中。第8周时收集血清和肾脏组织，然后采用微孔板方法分析这些组织中的肌酐和尿素氮水平。通过ELISA检测血清中的炎症因子水平。通过比色法检测肾脏组织中的MPO活性。通过免疫荧光（IF）检测小鼠肾脏组织中纤维化标志物α-SMA的表达水平，以及与肾小球足细胞相关的蛋白质标志物（Nephrin、Synaptopodin和F-actin），以及肾脏组织中的Ly6G和CD68。Western blot用于分析肾脏组织中炎症因子和TLR4/NF-κB通路蛋白的表达水平。结果表明，牛磺酸能够有效降低糖尿病小鼠的血糖水平，抑制体重减轻和肾脏指标的变化，通过降低MPO活性和CD68及MCP-1的过度表达来抑制炎症细胞浸润，降低血清肌酐和尿素氮水平，有效调节血清和肾脏组织中的IL-6、IL-1β和TNF-α水平，并有效调节肾脏组织中炎症因子的蛋白质表达，同时恢复肾小球足细胞标志物蛋白的表达。牛磺酸可以有效地抑制炎症反应和纤维化，修复肾小球滤过膜，保护正常的肾功能，从而抑制DN的发病机制。

引言

糖尿病肾病（DN）是糖尿病并发症引起的较为重要的微血管问题之一，会导致肾小球硬化、足细胞损伤和脱落，最终发展为终末期肾病[1]。DN主要由血流动力学变化和代谢异常引起。这些异常变化激活了肾素-血管紧张素-醛固酮系统，导致氧化应激相关的细胞内信号传导级联失衡，激活补体系统，积累代谢产物，从而加剧NF-κB的释放[2]。因此，除了高血糖和高血压之外，寻找DN的新发病机制途径至关重要。近年来的研究表明，糖尿病或胰岛素抵抗患者的炎症相关生物标志物水平会升高[3]。这表明炎症与糖尿病和DN的病因和发病机制密切相关。抑制炎症反应以减轻DN的发病机制已成为预防DN的重要手段。

牛磺酸，又称牛胆酸和胆碱，最早于1827年在公牛胆汁中被发现[4]。由于牛磺酸是一种条件性限制氨基酸，它在体内以自由分子或简单肽的形式存在。牛磺酸具有多种生物功能，包括抗氧化、维持体液平衡、调节体内钙平衡、保持细胞膜的流动性、降低血糖水平、增强心肌收缩力、清除自由基以及调节脂质的消化和吸收。最新研究表明，牛磺酸还可以缓解由多种原因引起的急性和慢性炎症反应。因此，本研究旨在通过TLR4/NF-κB信号通路和炎症抑制作用，揭示牛磺酸对DN的潜在预防作用，为未来开发新型抗DN药物提供依据。

材料

STZ从Sigma™（美国，S0130）购买；TLR4抗体、MyD88抗体、NF-κB p65和p-p65抗体从Cell Signaling Technology™（美国）购买；CD68抗体、F-actin抗体和MCP-1抗体从Abcam™（美国）购买；HMGB1抗体从Affinity Biosciences™（美国）购买；α-SMA抗体、Nephrin抗体、Synaptopodin抗体和Ly6G抗体从Servicebio™（中国）购买；C57BL/6小鼠来自辽宁长生生物技术有限公司。

结果

3.1.
3%的牛磺酸在改善DN小鼠的体重减轻和高血糖方面表现出剂量依赖性效果

如图1所示，在研究的第2周，DN组小鼠的体重显著低于C组（^⁎⁎⁎p < 0.001）（图1A），但从第2周到第4周，DNT1、DNT2和DNT3组与DN组之间没有显著差异（^nsp ≥ 0.05）（图1A–B）。这表明含有1%和2%牛磺酸的饮用水并未显著抑制...

讨论

作为糖尿病的微血管并发症，DN会导致肾小球硬化和终末期肾病[1]，其发病率在全球范围内逐年增加。据估计，约20%–40%的糖尿病患者在患病10–20年后会发展为DN，50%的患者在患病20年后会发展为DN，随后最终发展为终末期肾病[2]。 DN的主要病理表现包括肾小球肥大...

结论

牛磺酸可以控制DN的发生和发展。它可以减少中性粒细胞和巨噬细胞的浸润，抑制HMGB1/TLR4/MyD88/NF-κB轴的激活，降低炎症因子的水平，修复肾小球滤过膜，并抑制肾脏组织的损伤。

伦理声明

所有涉及动物的实验均经过沈阳农业大学动物伦理委员会的批准，并遵循科学研究中使用动物的标准指南（编号201906015）进行。

作者贡献声明

林书梅：监督、方法学设计、资金获取、概念构思。 饶一帆：写作 – 审稿与编辑、初稿撰写、软件使用、数据分析。 王欣欣：数据验证、数据分析。 宋玉文：资源提供。 何淼：资源提供。 杨玉香：数据可视化。 齐子军：数据可视化。 王玉欣：数据可视化。 范晓轩：实验设计。 吴燕：实验设计。 卢思宇：实验设计。 赵东东：项目管理、数据分析。