基于网络药理学与实验验证探讨白花丹素通过JAK-STAT信号通路抑制铁死亡减轻脓毒血症急性肾损伤OA

基于网络药理学与实验验证探讨白花丹素(plumbagin,PLB)是否通过JAK-STAT信号通路抑制铁死亡缓解脓毒血症急性肾损伤(sepsis-associated acute kidney injury,SA-AKI)。通过网络药理学和生物信息学方法获得PLB和SA-AKI的核心靶点群,使用分子对接技术对核心成分和核心靶点进行验证。通过盲肠结扎术(cecal ligation and puncture,CLP)诱导小鼠SA-AKI,并验证相关机制;HE染色观察小鼠肾脏组织病理学形态变化;检测小鼠血清中肌酐(creatinine,CRE)和尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)水平,肾脏组织丙二醛(malondialdehyde,MDA)以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)水平;DHE荧光探针检测肾脏活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;ELISA检测小鼠血清肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)水平。Western blot检测肾脏组织Janus激酶2(Janus kinase 2,JAK2)、磷酸化JAK2(p-JAK2)、信号传导及转录激活蛋白3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、磷酸化STAT3(p-STAT3)和胱氨酸/谷氨酸反向转运体蛋白(cystine/glutamate antiporter xc-system,xCT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase 4,GPX4)、铁死亡抑制蛋白1(ferroptosis suppressor protein 1,FSP1)的蛋白表达水平。网络药理学分析结果表明JAK2和STAT3为PLB的核心靶点,分子对接进一步验证PLB可与JAK2和STAT3结合。与CLP组相比,HE染色显示不同剂量PLB改善了SA-AKI中肾脏发生的病理变化;不同剂量PLB处理后,降低了肾功能指标(CRE、BUN)、炎症因子(TNF-α、IL-1β)和氧化应激水平(MDA水平下降,SOD水平升高,ROS水平下降),并下调了p-JAK2、p-STAT3蛋白表达,上调了铁死亡相关蛋白xCT、GPX4和FSP1的表达。综上,PLB可能通过抑制JAK-STAT通路、抑制铁死亡缓解SA-AKI。