腎臟纖維化是慢性腎臟?。–KD）發(fā)展至終末期的最終結(jié)果，其主要特征包括腎小球硬化和小管間質(zhì)纖維化。目前，CKD的治療包括使用抗高血壓藥物，如血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑和血管緊張素受體阻滯劑，以及采取其他血壓控制措施，包括減少蛋白質(zhì)和鹽的攝入。除了透析和手術(shù)（即腎移植）外，似乎還沒有有效的治療腎纖維化和終末期腎病的方法。因此，治療方法的創(chuàng)新是十分必要且重要的。

腸道微生物群與腎臟疾病的關(guān)聯(lián)最近得到了重視，2022年10月3日，中國藥科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院張志浩作為通訊作者在Nature Communications（IF=17.694）發(fā)表了題為“The gut microbe Bacteroides fragilis ameliorates renal fibrosis in mice”的研究論文，該研究發(fā)現(xiàn) 脆弱擬桿菌（B.fragilis）通過降低LPS和提高1 , 5 - A G 水平改善腎纖維化，為開發(fā)脆弱擬桿菌治療慢性腎病的潛力提供了必要的基礎(chǔ)。

值得注意的是，在本研究中，作者使用了漢恒提供的慢病毒成功構(gòu)建了SLC5A2基因過表達(dá)HEK293細(xì)胞穩(wěn)轉(zhuǎn)株。

接下來讓我們看看文章的研究結(jié)果：

作者先后從武漢大學(xué)人民醫(yī)院和普陀人民醫(yī)院各招募了一組CKD患者和一組年齡和性別匹配的健康對照，發(fā)現(xiàn)CKD患者中脆弱擬桿菌的相對豐度顯著降低。此外，脆弱擬桿菌的豐度與BUN和Scr呈顯著負(fù)相關(guān)。因此，作者將重點放在脆弱擬桿菌上，以研究該物種與CKD之間的關(guān)系。

圖1慢性腎臟病（CKD）人群中的脆弱擬桿菌豐度

接著作者使用腎纖維化UUO小鼠模型，完成了一項口服活的非熱殺的脆弱擬桿菌實驗，發(fā)現(xiàn)脆弱擬桿菌治療顯著改善了其腎臟形態(tài)并降低了腎臟指數(shù)。免疫熒光顯示，波形蛋白的表達(dá)明顯減少，E-Cadherin的表達(dá)明顯增加。Masson染色顯示，腎小管擴(kuò)張、腎小管萎縮和間質(zhì)間隙變寬，嚴(yán)重炎性細(xì)胞浸潤減弱。這些發(fā)現(xiàn)共同表明，通過口服灌胃補充活的脆弱擬桿菌能夠改善UUO小鼠的腎臟纖維化。

圖2 脆弱擬桿菌能夠改善UUO小鼠的腎臟纖維化

與正常小鼠相比，UUO小鼠中TGF-β、Smad2、Smad3的表達(dá)均顯著增加，然而在脆弱擬桿菌治療后TGF-β、Smad2和Smad3表達(dá)的顯著減弱。還發(fā)現(xiàn)UUO導(dǎo)致Keap1和ROS生成分子（包括12 Lox和Rac1）顯著增加。在脆弱擬桿菌治療后，UUO小鼠中抗氧化蛋白（Nrf2）的表達(dá)顯著下調(diào)。這些結(jié)果表明，脆弱擬桿菌通過抑制UUO模型中的氧化應(yīng)激和TGF-β/Smad信號通路來減輕腎纖維化。

圖3 脆弱擬桿菌通過抑制UUO模型中的氧化應(yīng)激和TGF-β/Smad信號通路來減輕腎纖維化

有報道稱CKD患者血清中的1,5-AG的水平呈現(xiàn)顯著降低。為評估脆弱擬桿菌治療后的代謝物變化，作者使用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）分析治療前后UUO小鼠血清樣品，發(fā)現(xiàn)用脆弱擬桿菌治療可以顯著上調(diào)UUO小鼠的血清1,5-AG水平。接著作者探究了1,5-AG在UUO小鼠中的腎保護(hù)作用，1,5-AG的給藥顯著改善了UUO小鼠的腎臟形態(tài)，降低了UUO小鼠的腎臟指數(shù)，并降低了幾種促纖維化標(biāo)志物的水平。此外，1,5-AG在UUO小鼠中激活Nrf2/Keap1并抑制TGF-β/Smad信號通路。這些結(jié)果表明脆弱擬桿菌通過上調(diào)1,5-AG水平來減輕腎纖維化。

圖4? 1,5-AG減輕UUO模型中的腎纖維化

SGLT2 (SLC5A2)是一種表達(dá)于腎皮質(zhì)的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，主要負(fù)責(zé)從腎小球濾液中重新吸收葡萄糖，接下來，作者在穩(wěn)定表達(dá)SGLT2的HEK293細(xì)胞與野生型（WT）細(xì)胞中進(jìn)行1,5-AG的細(xì)胞攝取實驗。發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)定表達(dá)SGLT2的HEK293細(xì)胞中1,5-AG的攝取量比WT細(xì)胞高1.7倍，這表明1,5-AG是SGLT2的底物，SGLT2負(fù)責(zé)1,5-AG的腎重吸收。

圖5 SGLT2負(fù)責(zé)1,5-AG的腎重吸收

草藥能夠維持腸道菌群的穩(wěn)態(tài)，作者評估了14種草藥成分對脆弱擬桿菌的生長調(diào)節(jié)作用。發(fā)現(xiàn)madecasoside（Mad）促進(jìn)了脆弱擬桿菌的生長，提高了脆弱擬桿菌的豐度，通過口服Mad可以改善腎臟形態(tài)和腎臟指數(shù)。這些結(jié)果表明，Mad以腸道微生物群依賴的方式保護(hù)小鼠免受腎纖維化。

圖 6 Mad以腸道微生物群依賴的方式保護(hù)小鼠免受腎纖維化

在這項研究中，作者發(fā)現(xiàn)脆弱擬桿菌的減少是CKD患者的一個關(guān)鍵特征。此外，作者發(fā)現(xiàn)了未被認(rèn)識的脆弱擬桿菌對CKD進(jìn)展的作用，并進(jìn)一步證明了脆弱擬桿菌通過上調(diào)CKD患者中1,5-AG水平來減輕腎纖維化。此外，通過體外篩選發(fā)現(xiàn)一種中藥成分Madecassosid可促進(jìn)脆弱芽孢桿菌生長，顯著改善腎纖維化。綜上所述，該研究說明了脆弱擬桿菌在腎纖維化恢復(fù)中的機(jī)制作用，并拓展了脆弱擬桿菌以及Madecassosid用于CKD治療的前景。