摘要
探讨M2型丙酮酸激酶(PKM2)异构激活剂TEPP-46与Mitapivat对狼疮性肾炎(LN)小鼠的肾脏保护作用及分子机制,明确靶向调控PKM2是否通过纠正免疫代谢异常、调节巨噬细胞极化平衡,进而减轻LN病理损伤,为临床治疗提供新策略。
本研究采用网络药理学预测结合体内外实验验证的策略。首先,利用公共数据库获取Mitapivat药物靶点及LN疾病相关靶点,构建药物-疾病靶点相互作用网络,并进行GO功能富集及KEGG通路分析,预测Mitapivat治疗LN的潜在靶点及信号通路。体内实验以自发性LN的MRL/lpr小鼠为模型,设MRL/mpj正常对照组、MRL/lpr模型组、MRL/lpr+TEPP-46组及MRL/lpr+Mitapivat组,自8周龄起连续腹腔给药8周。检测指标包括:肾功能(血肌酐、尿蛋白)、肾组织病理、免疫复合物沉积(IgG、IgM、C3)、免疫器官大小、肾脏巨噬细胞及T细胞浸润、炎症因子表达等。体外实验采用LPS诱导RAW264.7巨噬细胞炎症模型,给予不同浓度TEPP-46和Mitapivat干预,Western blot检测巨噬细胞极化标志物(iNOS)、炎症通路蛋白(p-NF-κB p65、TNF-α)、PKM2磷酸化水平及HIF-1α/STAT3通路相关蛋白表达。
网络药理学分析结果显示,Mitapivat与LN的共同靶点富集于PI3K-AKT、TNF等炎症免疫相关通路,关键靶点涉及PI3K-AKT信号通路核心分子(如AKT、PIK3R1)及HIF-1α、mTOR等,提示Mitapivat可能通过调控多条炎症信号通路及糖酵解代谢发挥治疗作用。体内实验结果显示,与MRL/lpr模型组相比,TEPP-46和Mitapivat干预组小鼠血肌酐及尿蛋白水平显著降低,肾小球结构紊乱、系膜增生、炎症细胞浸润及胶原沉积等病理损伤明显改善,肾小球内IgG、IgM及补体C3沉积减少。两种药物均可显著抑制LN小鼠脾脏及淋巴结异常增大,降低肾脏组织中巨噬细胞及T细胞浸润,减少趋化因子MCP-1表达。体外实验结果表明,TEPP-46和Mitapivat可浓度依赖性抑制LPS诱导的RAW264.7细胞活化,显著下调促炎标志物iNOS、p-NF-κB p65及TNF-α蛋白表达;同时抑制PKM2在Tyr105位点的磷酸化激活,且不改变总PKM2蛋白水平;进一步机制研究发现,两种药物可显著下调HIF-1α蛋白表达及STAT3通路磷酸化水平,与网络药理学预测的PI3K-AKT通路调控方向一致。
网络药理学预测联合体内外实验验证表明,PKM2异构激活剂TEPP-46与Mitapivat可通过抑制PKM2磷酸化及HIF-1α/STAT3信号通路激活,调控巨噬细胞由M1向M2表型极化,减轻肾脏局部炎症反应及病理损伤,改善LN小鼠肾功能。本研究从预测到验证证实了靶向PKM2介导的免疫代谢重编程是LN的有效治疗策略,为PKM2异构激活剂在LN临床治疗中的应用提供了实验依据。
