Vitexinは、NRF2活性化を介して腎尿細管上皮細胞フェロプトーシスを阻害することにより、慢性腎臓疾患を減衰させます

背景：慢性腎臓病（CKD）にはさまざまな病理学的プロセスが含まれ、フェロプトーシスはCKDの進行に重要な役割を果たします。フェロプトーシスを標的とすることは、CKDの治療のための有望な戦略です。ただし、フェロプトーシスの阻害剤は、CKDの臨床治療には使用されていません。Vitexinは、多くの生物活性とさまざまな疾患に対する保護効果を備えた自然なフラボノイドです。ただし、VitexinがCKDの進行を防ぐことができるかどうかは不明です。 方法：in vivoでは、CKDに対するVitexinの効果は、片側尿管閉塞（UUO）および片側虚血再灌流（UIR）のマウスモデルを使用して評価されました。ウエスタンブロッティング、シリウスレッド染色、および透過型電子顕微鏡を使用して、腎尿細管損傷、間質性線維症、およびUUOおよびUIRマウスの腎臓の炎症を分析しました。in vitroでは、エラスチンによって誘導されたヒト腎尿細管上皮細胞（HK2細胞）の細胞生存率と脂質過酸化を分析するために、CCK8アッセイと脂質過酸化アッセイを実施しました。腎線維芽細胞（NRK-49 F細胞）の活性化も分析されました。さらに、ビテキシンの直接基質を決定するために、シリコ内タンパク質ドラッグドッキングモデルと共免疫沈降が実行されました。 結果：in vivoでは、Vitexin治療は、UUOおよびUIRマウスの腎臓における腎尿細管損傷、間質性線維症、および炎症を有意に改善しました。さらに、我々の結果は、グルタチオンペルオキシダーゼ4（GPX4）タンパク質レベルを上方制御し、マウス腎臓の脂質過酸化を阻害することにより、腎尿細管上皮細胞のウイオおよびUIR誘発性フェロプトーシスを有意に減衰させることを示しました。in vitroでは、ビテキシンによる治療は、HK2細胞でのエラスチン誘発性フェロプトーシスを阻害しました。さらに、ビテキシンは、エラスチン処理HK2細胞の上清によって誘導されるNRK-49 F細胞におけるコラーゲンIおよびα-SMA（アルファスムース筋アクチン）の発現を阻害しました。機械的に、我々の結果は、VitexinがKEAP1およびユビキチン化を介したNRF2の分解を阻害することにより、Nrf2/Hemeオキシゲナーゼ-1（HO-1）経路を活性化できることを示唆し、それによりGPX4の発現を増加させ、脂質過酸化とフェロ症をさらに阻害します。さらに、NRF2のノックアウトは、Vitexinの反フェロション効果を大きく阻害しました。 結論：一緒になって、我々の結果は、VitexinがKEAP1/NRF2/HO-1経路を活性化することにより、CKDの腎尿細管上皮細胞フェロプトーシスから保護できることを示しています。

BACKGROUND: Chronic kidney disease (CKD) involves a variety of pathological processes, and ferroptosis plays a vital role in CKD progression. Targeting ferroptosis is a promising strategy for the treatment of CKD. However, inhibitors of ferroptosis have not been used in the clinical treatment of CKD. Vitexin is a natural flavonoid with many biological activities and protective effects against various diseases. However, whether vitexin can prevent the progression of CKD is not known. METHODS: In vivo, the effect of vitexin on CKD was evaluated by using mouse models of unilateral ureteral obstruction (UUO) and unilateral ischemia-reperfusion (UIR). Western blotting, Sirius red staining and transmission electron microscopy were used to analyze renal tubular injury, interstitial fibrosis, and inflammation in the kidneys of UUO and UIR mice. In vitro, CCK8 assays and lipid peroxidation assays were performed to analyze cell viability and lipid peroxidation in human renal tubular epithelial cells (HK2 cells) induced by erastin. The activation of renal fibroblasts (NRK-49 F cells) was also analyzed. Additionally, an in-silico protein-drug docking model and coimmunoprecipitation were performed to determine the direct substrate of vitexin. RESULTS: In vivo, vitexin treatment significantly ameliorated renal tubular injury, interstitial fibrosis, and inflammation in the kidneys of UUO and UIR mice. Additionally, our results showed that vitexin significantly attenuated UUO- and UIR-induced ferroptosis in renal tubular epithelial cells by upregulating glutathione peroxidase 4 (GPX4) protein levels and inhibiting lipid peroxidation in mouse kidneys. In vitro, treatment with vitexin inhibited erastin-induced ferroptosis in HK2 cells. Moreover, vitexin inhibited the expression of collagen I and α-SMA (alpha-smooth muscle actin) in NRK-49 F cells induced by the supernatant of erastin-treated HK2 cells. Mechanistically, our results suggested that vitexin could activate the NRF2/heme oxygenase-1 (HO-1) pathway by inhibiting the KEAP1- and ubiquitination-mediated degradation of NRF2, thereby increasing the expression of GPX4, and further inhibiting lipid peroxidation and ferroptosis. Additionally, knockout of NRF2 greatly inhibited the antiferroptotic effects of vitexin. CONCLUSIONS: Taken together, our results indicate that vitexin can protect against renal tubular epithelial cell ferroptosis in CKD by activating the KEAP1/NRF2/HO-1 pathway and is a promising drug to treat CKD.