Le specnuezhenide soulage la néphropathie diabétique chez les souris db/db, associée à une amélioration de la fonction rénale, à l’intégrité de la barrière intestinale, ainsi qu’à une réduction de l’inflammation et du stress oxydatif.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de recherche
Le specnuezhenide soulage la néphropathie diabétique chez les souris db/db, associée à une amélioration de la fonction rénale, à l’intégrité de la barrière intestinale, ainsi qu’à une réduction de l’inflammation et du stress oxydatif.
La pathogenèse de la néphropathie diabétique (DN) est multifactorielle, impliquant inflammation, stress oxydatif et axe intestin-rein. Le specnuezhenide est le principal composant actif de Ligustri Lucidi Fructus et présente des activités antinéoplasiques, antioxydantes et anti-inflammatoires. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents à ses effets sur la DN doivent être étudiés plus en détail. Cette étude vise donc à étudier les mécanismes moléculaires du Specnuezhenide sur la DN. Un modèle souris DN a été établi avec des souris db/db, et on leur a administré du Specnuezhenide pendant 8 semaines. Les effets du Specnuezhenide sur ces souris ont été évalués grâce à des évaluations de la glycémie sérique et de la fonction rénale. Les altérations histopathologiques ont été évaluées à l’aide de coloration par hématoxyline et éosine. Un test immunosorbant lié à une enzyme a été utilisé pour quantifier les niveaux de cytokines inflammatoires. Les voies Nrf2 et A20/NF-κB ont été analysées via western blotting (WB), tandis que l’expression des protéines de jonction étroite intestinale a été évaluée à l’aide de WB et de l’immunofluorescence. Les altérations du microbiote intestinal ont été examinées par un séquençage à haut débit par 16S rRNA. Comparé au témoin, Specnuezhenide a amélioré la fonction rénale chez les souris db/db, réduisant la glycémie (de 37,13 mmol/L à 28,96 mmol/L), l’azote d’urée sanguine (de 18,27 mmol/L à 15,15 mmol/L) et la dose de protéines urinaires (de 28,5 mg à 20,41 mg) dans le groupe à haute dose. Par le temps, l’analyse du microbiote intestinal a montré une augmentation de l’abondance microbienne et une diminution des niveaux de lipopolysaccharides après l’administration de Specnuezhenide. Parallèlement, Specnuezhenide peut augmenter l’expression des protéines des jonctions étroites intestinales, améliorant ainsi l’intégrité de la barrière intestinale. Le specnuezhenide peut augmenter l’expression de Nrf2 et A20, et réduire l’expression de NF-κB. De plus, le Specnuezhenide peut atténuer les lésions fonctionnelles rénales tout en régulant les voies Nrf2 et A20/NF-κB.
Le diabète est une cause majeure de maladie rénale, avec l’augmentation du nombre de patients diabétiques, sa prévalenceaugmente. Les traitements traditionnels pour la néphropathie diabétique (DN) ont démontré qu’ils retardent la progression de la maladie rénalechronique 2. Cependant, il reste nécessaire d’identifier des médicaments plus efficaces pour la prévention et le traitement de la DN. La pathogenèse de la DN est multifacette et implique l’inflammation, le stress oxydatif et l’axeintestin-rein 1. Grâce à son approche multi-cibles, la médecine traditionnelle chinoise (MTC) a démontré une efficacité remarquable dans le traitement des maladies métaboliques chroniques. De plus, la recherche croissante sur la MTC dans la prévention et le traitement de la DN a montré des résultatsprometteurs 3.
Le diabète sucré est un trouble métabolique complexe, dont l’intestin joue un rôle central dans sa physiopathologie à travers les interactions avec les organesmétaboliques 4. L’interaction entre le microbiote de l’hôte et de l’intestin est cruciale pour maintenir l’homéostasie de l’hôte. La perturbation d’une structure microbiote saine peut produire des toxines qui endommagent lesreins, tandis qu’une délibération rénale altérée peut modifier le métabolisme et la compositionmicrobiennes 5,6. La barrière intestinale fonctionne à la fois comme défense chimique et physique et est maintenue par des jonctions épithéliales étroites et une couche muqueuse composée de mucine5. Les preuves suggèrent une corrélation entre la DN et une fonction de barrièreintestinale altérée 7, ce qui permet la translocation de toxines et de sous-produits bactériens, tels que le lipopolysaccharide (LPS), dans la circulationsanguine 8,9. La translocation du LPS à travers la barrière compromise peut déclencher une dysrégulation des réponses immunitaires adaptatives et innées et stimuler la production de cytokinespro-inflammatoires 7,10, conduisant finalement à un état inflammatoire chronique caractéristique de DN11,12.
Ligustri Lucidi Fructus est utilisé cliniquement pour traiter la néphropathie diabétique (DN)13, le Specnuezhenide étant identifié comme un composant actifclé 14. Le specnuezhenide, un glycoside secoiridoïdeunique 15, présente des propriétés anti-inflammatoires, antioxydantes etimmunomodulatrices 16,17,18,19. La souris db/db est un modèle spontané de type 2 bien établi qui récapitule des caractéristiques clés de la DN humaine, notamment l’hyperglycémie persistante, l’albuminurie et l’expansion de la matricemésangiale 20. Une étude précédente a rapporté que Specnuezhenide exerçait des effets rénoprotecteurs chez les rats DN21 ; cependant, les mécanismes moléculaires restent largement inexplorés. Notamment, le Specnuezhenide présente une faible biodisponibilité orale (environ 1,93 %)22, ce qui rend difficile l’explication de ses effets pharmacologiques uniquement par absorption directe. Les preuves émergentes suggèrent que le Specnuezhenide peut être rapidement métabolisé par le microbiote intestinal, et que son activité pharmacologique pourrait être médiatisée par des voies dépendantes du microbiote intestinal19. Sur la base de ces considérations, il a été émis l’hypothèse que Specnuezhenide atténue la DN en modulant le microbiote intestinal ainsi que les voies de stress inflammatoire et oxydatif en aval. Pour tester cette hypothèse, nous avons évalué les effets dépendants de la dose du Specnuezhenide chez les souris db/db, en sélectionnant les doses à partir d’expériences préliminaires et d’études pharmacologiques antérieures.
Par conséquent, cette étude visait à évaluer l’impact potentiel et le mécanisme du Specnuezhenide dans le contexte de la DN, en mettant l’accent sur sa capacité à atténuer l’inflammation rénale et le stress oxydatif via l’axe intestin-rein. Cette étude contribue à élucider les mécanismes par lesquels le Specnuezhenide contribue à la prévention et au traitement de la DN.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Le comité d’éthique de l’Université de médecine chinoise du Shanxi a approuvé cette étude (2022DW167). Les réactifs et l’équipement utilisés sont listés dans le tableau des matériaux.
Expériences animales
Des souris mâles db/db, âgées de 8 à 9 semaines, ont été obtenues à partir d’une source commerciale. Les souris étaient hébergées dans la salle des animaux de niveau SPF du Centre de Gestion Expérimentale de l’Université de Médecine Chinoise du Shanxi, maintenues à une humidité stable de 55 % ± 5 % et dans un environnement confortable de 25 °C ± 1 °C, avec un cycle clair/obscurité de 12 heures sur 12 heures et un accès improvisé à la nourriture et à l’eau. Avant l’expérience, toutes les souris étaient acclimatées pendant 7 jours. Critères humains : Les souris présentant une perte de poids corporel de >20 %, un état moribond ou une incapacité à atteindre la nourriture/l’eau ont été euthanasiées de manière humaine avant l’objectif prévu. Euthanasie : Toutes les souris ont été euthanasiées par injection intraperitonéale de pentobarbital sodique, suivie d’une luxation cervicale, selon des protocoles approuvés par l’institution.
La souris db/db est un modèle diabétique génétiquement spontané (et non un modèle induit). Le succès du modèle a été confirmé à 9 semaines en mesurant la glycémie à jeun (≥16 mmol/L) et la microalbumine urinaire (positive). Toutes les souris db/db remplissaient les critères, et aucun animal n’a été exclu. Une fois le modèle DN établi avec succès chez les souris db/db, les souris ont été assignées aléatoirement à des groupes à l’aide d’une séquence aléatoire générée par ordinateur. L’enquêteur réalisant les expériences était aveuglé à l’attribution des groupes. Chaque cage ne contenait qu’un seul groupe de traitement afin d’éviter la contamination croisée. Les souris ont été divisées aléatoirement en quatre groupes (n = 10 par groupe) : le groupe témoin modèle (MC), le groupe irbésartan (Irb), le groupe Specnuezhenide à faible dose (Spe-L) et le groupe Specnuezhenide à forte dose (Spe-H), les souris db/m (n = 10) étant utilisées comme groupe témoin normal (NC). Les groupes NC et MC ont reçu de l’eau distillée. En revanche, les groupes Irb, Spe-L et Spe-H ont reçu respectivement une dose orale quotidienne de 43,75 mg/kg d’Irbesartan, 57 mg/kg de Specnuezhenide et 114 mg/kg de Specnuezhenide, pendant 8 semaines. La dose de gargoule a été augmentée en proportion de la prise de poids corporel. Après 8 semaines d’administration, toutes les souris ont été jeûnées toute la nuit (12 h) avec libre accès à l’eau avant l’euthanasie, et le sérum (centrifugé à ~1500 x g pendant 15 minutes et le surnageant a été prélevé), l’urine (urine recueillie sur 24 heures dans la cage métabolique), les selles, ainsi que les tissus intestinaux et rénaux ont été prélevés immédiatement après l’euthanasie, congelés instantanément dans de l’azote liquide, et conservé à -80 °C jusqu’à analyse. Après la collecte des données, l’aveuglement était brisé pour effectuer une analyse statistique.
Indicateurs sanguins et urinaires
Les niveaux sériques de LPS, SCr et BUN ont été mesurés selon les instructions du fabricant. La concentration d’albumine urinaire sur 24 heures a été détectée selon les instructions du kit. Les niveaux de glucose sérique ont été mesurés à l’aide d’un analyseur biochimique automatique.
Détection ELISA
Les concentrations de TNF-α, IL-6 et IL-1β dans le sérum de souris ont été mesurées à l’aide d’un lecteur de microplaques modèle 352 selon les instructions du fabricant.
Observation pathologique des tissus rénaux de la souris
Les tissus intestinaux et rénaux ont été fixés dans une solution de paraformdéhyde à 4 % pendant 48 heures avant lavage, déshydratation et implantation de paraffine. Des coupes (4 μm d’épaisseur) ont été obtenues à l’aide d’un microtome de paraffine. Après la déparaffinisation, les coupes ont été colorées à l’hématoxyline et à l’éosine (HE) puis scannées à l’aide d’un scanner numérique de lames de pathologie.
Séquençage du rRNA 16S
L’ADN génomique bactérien a été extrait du contenu cécal à l’aide d’un kit d’extraction d’ADN de sol à base de billes magnétiques, suivant le protocole du fabricant. La concentration d’ADN a été mesurée à l’aide d’un fluoromètre.
La région hypervariable V3–V4 du gène 16S rRNA a été amplifiée à l’aide des amorces 338F (5′-CCTACGGGNGGCWGCAG-3′) et 806R (5′-GACTACHVGGGTATCTAATCC-3′). L’amplification a été réalisée avec un PCR Master Mix dans les conditions de cycle suivantes : une dénaturation initiale à 95 °C pendant 3 minutes ; 5 cycles à 95 °C pendant 30 s, 45 °C à 30 s et 72 °C à 30 s ; suivis de 20 cycles à 95 °C pendant 30 s, 55 °C pendant 30 s et 72 °C pendant 30 s ; et une extension finale à 72 °C pendant 5 minutes. Les amplicons PCR ont ensuite été purifiés à l’aide de billes magnétiques de purification de l’ADN et de billes de sélection de taille.
Les bibliothèques étaient construites à l’aide d’adaptateurs et d’index Illumina, et le séquençage était effectué sur une plateforme de séquençage de nouvelle génération (NGS) de laboratoire (2 × 250 bp en binôme). Les lectures brutes ont été assemblées à l’aide d’un logiciel de séquençage par end-ends de lecture-fusion, filtrées par la qualité, puis regroupées en unités taxonomiques opérationnelles (UTU) avec 97 % de similarité à l’aide d’un logiciel d’analyse de séquences d’amplicon. Les séquences chimériques et les OTU singleton ont été supprimées. La taxonomie a été attribuée par BLAST à la base de données RDP (pour les bactéries) et UNITE (pour les champignons).
La diversité alpha a été calculée à l’aide de Mothur v3.8.31. La diversité bêta a été évaluée par analyse de coordonnées principales (PCoA) basée sur les distances de Bray-Curtis à l’aide du paquet végan R. Une analyse différentielle de l’abondance a été réalisée avec STAMP v2.1.3 et LEfSe v1.1.0. La prédiction fonctionnelle a été réalisée à l’aide de PICRUSt v1.1.4.
Coloration par immunofluorescence
Après le décirage, les échantillons ont subi une récupération d’antigènes à l’aide de citrate de sodium à haute température pendant 15 minutes, suivie d’un bloc de 60 minutes avec 5 % de BSA. Les anticorps primaires contre l’occludine et la claudine-1 (1:500) ont ensuite été appliqués sur les tissus iléaux et coliques et incubés pendant la nuit. Par la suite, une coloration secondaire par anticorps a été effectuée pendant 60 minutes. Après une coloration DAPI de 10 minutes, les échantillons ont été conservés avec un réactif anti-fluorescence de trempe, et des images immunofluorescence ont été obtenues à l’aide d’un système automatisé d’imagerie à fluorescence.
Plaque western
La protéine totale a été extraite à l’aide d’un tampon RIPA et quantifiée avec un kit de test protéique BCA. Les échantillons (15 μL/puits) ont été chargés sur un gel séparateur à 8 % à 12 % pendant environ 2 heures d’électrophorèse. Les protéines étaient ensuite transférées dans une membrane PVDF sous des conditions de refroidissement à 100 V pendant 2 h en utilisant un système de transfert humide. Après un blocage avec 5 % de lait écrémé, la membrane a été incubée avec l’anticorps primaire pendant la nuit à 4 °C. Après les lavages, un anticorps secondaire approprié a été appliqué, et la membrane a été incubée pendant 1 h à température ambiante. Enfin, des membranes ont été développées en chambre noire en utilisant la chimiluminescence ECL et analysées avec le logiciel ImageJ. Pour la normalisation, la valeur moyenne du groupe NC a été fixée comme référence. Les données brutes de chaque échantillon individuel de tous les groupes expérimentaux ont ensuite été divisées par cette valeur moyenne, de sorte que la moyenne du groupe NC est devenue 1, et toutes les autres valeurs sont exprimées comme un changement de pliage par rapport à NC.
Analyse statistique
L’analyse statistique a été réalisée à l’aide du logiciel SPSS 26.0, et les données expérimentales sont présentées comme moyens ± SD. Les réplicés biologiques (n) représentent des souris individuelles par groupe (n = 10 pour les paramètres physiologiques ; n = 3 pour le Western blot, et n = 6 pour le séquençage 16S). Aucun animal ni échantillon n’a été exclu de l’analyse. Si l’échantillon répondait aux hypothèses d’une distribution normale et d’une homogénéité de variance, une analyse unidirectionnelle de la variance était utilisée pour comparer plusieurs groupes. Lorsque l’homogénéité de la variance a été confirmée, le test de la différence minimale significative (LSD) a été appliqué pour les comparaisons par paires ; sinon, le test T3 de Dunnett a été utilisé. Compte tenu de la nature exploratoire de l’étude, aucune correction supplémentaire pour les comparaisons multiples n’a été appliquée sur différents critères. Une différence statistiquement significative a été indiquée lorsque P < 0,05.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
L’administration de Specnuezhenide a réduit le taux de glucose sanguin, amélioré la fonction rénale et soulagé la lésion rénale chez les souris atteintes de DN
Les souris modèles DN ont été traitées avec du Specnuezhenide pendant 8 semaines après une modélisation réussie. Les souris du groupe MC ont montré des augmentations marquées du taux de glucose sérique, tandis que celles du groupe Specnuezhenide étaient significativement diminuées (
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
La DN, une complication microvasculaire persistante du diabète, se caractérise par une excrétion d’albumine urinaire élevée et une fonction rénalealtérée 24. L’albuminurie est un indicateur clinique précoce fréquemment utilisé de la progression25 de la DN. Les patients atteints de DN peuvent présenter une fonction rénale anormale, comme en témoignent des niveaux significativement élevés de SCr etde BUN à 26. Dans cet...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun intérêt financier concurrent ou relation personnelle connue qui aurait pu influencer le travail rapporté dans cet article.
Cette recherche a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (n° 81973486 et 82173974), les projets de recherche de l’Administration de la médecine traditionnelle chinoise de la province du Shanxi (n° 2024ZYYA021), et le projet disciplinaire de l’Université de médecine chinoise du Shanxi (n° 2026XK24).
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Albustix | Guangzhou Huadu Gaoerbo Biotechnology Co., Ltd. | 20211203 | |
| Balance analytique | Beijing Sartorius Instrument System Co., Ltd. | CPA | |
| anticorps A20 | Cell Signalling Technology | 5630s | (1:1000) |
| anticorps Bax | Cell Signalling Technology | 2772s | (1:1000) |
| anticorps Bcl-2 | Cell Signalling Technology | 3498s | (1:1000) |
| anticorps claudin 1 | Abcam | EPR25359-48 | (1:1000) |
| anticorps COX2 | Proteintech Group | 12375-1-AP | (1:2000) |
| anticorps GAPDH | Abcam | EPR16891 | (1:10000) |
| anticorps GCLC | Proteintech Group | 12601-1-AP | (1:10000) |
| anticorps HO-1 | Proteintech Group | 10701-1-AP | (1:10000) |
| anticorps IκBα | Cell Signalling Technology | 4812s | (1:1000) |
| anticorps Myd88 | Abcam | EPR21824 | (1:1000) |
| anticorps NF-κB p65 | Cell Signalling Technology | 8242s | (1:1000) |
| anticorps NLRP3 | Proteintech Group | 68102-1-Ig | (1:5000) |
| anticorps NQO1 | Proteintech Group | 11451-1-AP | (1:5000) |
| anticorps Nrf2 | Proteintech Group | 16396-1-AP | (1:5000) |
| anticorps occludin | Cell Signalling Technology | 91131S | (1:1000) |
| anticorps p-IκBα | Cell Signalling Technology | 2859s | (1:1000) |
| anticorps p-NF-κB p65 | Cell Signalling Technology | 3033s | (1:1000) |
| anticorps TAX1BP1 | Proteintech Group | 14424-1-AP | (1:2000) |
| anticorps TLR4 | GeneTex | GTX75742 | (1:1000) |
| anticorps TRAF6 | Santa Cruz Biotechnology | sc-8409 | (1:1000) |
| anticorps ZO-1 | Proteintech Group | 21773-1-AP | (1:10000) |
| Analyseur biochimique automatique pour mesure de la glycémie | Biobase Biodusty (Shandong) Co., Ltd. | BK-280 | |
| azote uréique sanguin | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | C03-2-1 | |
| Centrifugeuse | Hunan Xiangyi Laboratory Instrument Development Co., Ltd | HI650 | |
| souris db/db (mâles âgés de 8-9 semaines) | Changzhou Kavens Laboratory Animal Co., Ltd. | SCXK (Su) 2021-0013 | |
| Kit ELISA IL-1β | Wuhan Fine Biotech Co., Ltd. | EM0109 | |
| Kit ELISA IL-6 | Wuhan Fine Biotech Co., Ltd. | EM1158 | |
| Irbésartan | Zhejiang Huahai Pharmaceutical Co., Ltd. | 0000019353 | |
| LPS | Jiangsu Meimian Industrial Co., Ltd. | MM-0634M1 | |
| microscope | Olympus Corporation | BX53 | |
| microtome | Leica Biosystems Nussloch GmbH | RM 2016 | |
| Machine à découper la pizza | Wuhan Junjie Electronic Co., Ltd | JK-6 | |
| Machine à découper la paraffine | RWD Life Science Co., Ltd. | S710 | |
| Scanner de lames pathologiques | Ningbo Konfoong Bioinformation Tech Co., Ltd. | KFBIO PRO-005 | |
| créatinine sérique | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | C011-2-1 | |
| Specnuezhenide | National Institutes for Food and Drug Control | 39011-92-2 | pureté >98% |
| SPSS statistics 26.0 | |||
| Centre d'encapsulation des tissus | Wuhan Junjie Electronic Co., Ltd | JB-P5 | |
| Processeur de tissus | Wuhan Junjie Electronic Co., Ltd | JT-12J | |
| Kit ELISA TNF-α | Wuhan Fine Biotech Co., Ltd. | ER1393 | |
| protéine urinaire | Wuhan Fine Biotech Co., Ltd. | EM0632 |
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.