糖尿病腎病 (DKD)
糖尿病不可怕,可怕的地方是并發(fā)癥。糖尿病腎臟病變是糖尿病最常見也是最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一,糖尿病腎病為糖尿病主要的微血管并發(fā)癥,主要指糖尿病性腎小球硬化癥,一種以血管損害為主的腎小球病變。糖尿病腎病進(jìn)而發(fā)展成尿毒癥,是糖尿病主要的死亡原因之一。糖尿病腎病是導(dǎo)致終末期腎衰竭的主要原因,與心血管疾病關(guān)系密切,這也是糖尿病的致死率增加的原因之一。
糖尿病腎病與氧化應(yīng)激
糖尿病腎病主要的病理生理學(xué)相關(guān)因素包括糖代謝紊亂、氧化應(yīng)激 (OS)、腎素-血管緊張素系統(tǒng) (RAS) 激活等。其中氧化應(yīng)激在糖尿病腎病的發(fā)病機(jī)制中起著至關(guān)重要的作用。氧化應(yīng)激因其可促進(jìn)糖尿病腎病中的腎小球硬化和腎小管間質(zhì)纖維化,
常作為糖尿病腎病治療的研究熱點(diǎn)。
凋亡信號(hào)調(diào)節(jié)激酶 1 (Apoptosis signal-rgulating kinase 1,ASK1) 通常通過氧化應(yīng)激在體內(nèi)被激活。ASK1 是一種廣泛表達(dá)的氧化還原敏感性絲氨酸/蘇氨酸激酶,可激活 p38 和 c-Jun N 末端激酶 (JNK)MAPKKs,并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,炎癥和纖維化信號(hào)傳導(dǎo)。在氧化應(yīng)激狀態(tài)下 ASK1 激活 JNK,從而抑制 MEKK1、NF-κB 活性,使細(xì)胞從生存走向死亡,相反,在還原狀態(tài)下硫氧還蛋白 (Trx) 通過 MEKK1-JNK 激活 NF-κB,結(jié)合并抑制 ASK1 使細(xì)胞偏向于生存的途徑。
研究人員利用藥物高通量篩選發(fā)現(xiàn)了一種新型 ASK1 抑制劑,并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)以提高對(duì) ASK1 的有效性和敏感性,最終合成一種 ATP 競(jìng)爭(zhēng)性 ASK1 抑制劑 GS-444217。GS-444217 對(duì) ASK1 的自磷酸化以及下游底物磷酸化(如 p38 和 JNK )的可逆性抑制作用呈劑量和時(shí)間依賴性(如圖1 所示)。GS-444217 濃度為 0.3 μM 時(shí),降低 ASK1 磷酸化,且阻止 MKK3/6,MKK4,p38 和 JNK 磷酸化;濃度為 1 μM 時(shí),完全抑制 ASK1 活性。GS-444217 加入培養(yǎng)基后 5 分鐘開始降低 ASK1 活性,30 分鐘達(dá)到最大抑制水平。而從培養(yǎng)基中除去 GS-444217,10 分鐘后 ASK1 自磷酸化開始恢復(fù),2 小時(shí)后完全恢復(fù)。
圖1. GS-444217抑制ASK1 活性,這種作用存在劑量依賴性
本實(shí)驗(yàn)還在大鼠急性腎缺血再灌注 (I/R) 損傷模型中驗(yàn)證了 GS-444217 對(duì)腎小管損傷的保護(hù)作用。單劑量口服 GS-444217 可抑制氧化應(yīng)激引發(fā)的 ASK1,p38 和 JNK 磷酸化,并抑制趨化因子的表達(dá)?诜 GS-444217 可改善雙側(cè)缺血/再灌注誘發(fā)的腎損傷,損傷后第 1 天血肌酐和血尿素氮,及組織學(xué)腎小管壞死評(píng)分和凋亡細(xì)胞數(shù)量得到改善。在單側(cè)輸尿管梗阻 (Unilateral ureteral obstruction,UUO) 模型中,GS-444217 還可緩解纖維化。
圖2.在大鼠急性腎缺血再灌注損傷模型中,GS-444217 抑制 ASK1,p38 和 JNK 活化
小M 的小思考:
研究人員利用藥物高通量篩選發(fā)現(xiàn)了一種新型 ASK1 抑制劑,并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)以提高對(duì) ASK1 的有效性和敏感性,最終合成一種 ATP 競(jìng)爭(zhēng)性 ASK1 抑制劑 GS-444217。 GS-444217 可降低慢性進(jìn)行性腎臟炎癥性疾病和腎臟纖維化,且終止腎小球?yàn)V過率下降。此外,GS-444217 與血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑依那普利(Enalapril)聯(lián)合用藥,導(dǎo)致蛋白尿減少和腎小球硬化的消退。從該研究結(jié)果中不難看出,ASK1 抑制劑(如 GS-444217)有望成為糖尿病腎病治療的開發(fā)熱點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]Liles JT, etal. ASK1 contributes tofibrosis and dysfunction in models of kidney disease.J Clin Invest. 2018 Oct1;128(10):4485-4500.
相關(guān)產(chǎn)品:
GS-444217 是一種有效的選擇性 ATP 競(jìng)爭(zhēng)性凋亡信號(hào)調(diào)節(jié)激酶 1 (ASK1) 抑制劑,IC50 為 2.87±0.85 nM。