استفاده از توالی یابی ترانسکریپتوم برای تجزیه و تحلیل اثرات دوزهای مختلف مخلوط گون-ریواس-زعفران در موش های مبتلا به بیماری کلیوی دیابتی

هدف: بررسی اثر درمانی و مکانیسم زیربنایی مخلوط طب سنتی چینی (TCM) متشکل از گون، ریواس و زعفران در مدل موش مبتلا به بیماری کلیوی دیابتی ( (DKDمی باشد. روش‌ها: چهل و هشت موش db/db تیمارهایی شامل بدون دریافت TCM (مدل DKD) ، و TCM با دوز پایین، TCM با دوز متوسط ​​یا TCM با دوز بالا دریافت کردند، و موش‌های 12 db/db اضافی هیچ TCM (کنترل طبیعی) دریافت نکردند. TCM داخل معده یا سالین (شاهد) روزانه به مدت 24 هفته تجویز شد. گلوکز خون، وزن بدن، کراتینین سرم (SCr)، نیتروژن اوره خون (BUN)، لیپیدهای خون و میکروآلبومین ادرار هر چهار هفته اندازه گیری شد و میزان دفع آلبومین ادراری (UAER) محاسبه شد. پس از 24 هفته، بافت های کلیه برای تعیین توالی رونوشت جمع آوری شد و عملکرد اصلی این ژن ها از طریق تجزیه و تحلیل غنی سازی عملکردی تعیین شد.

یافته‌ها: در مقایسه با گروه مدل DKD، گروه‌های TCM با دوز متوسط ​​و دوز بالا سطوح SCr، BUN، کلسترول تام، تری‌گلیسرید، کلسترول لیپوپروتئین با چگالی کم، کلسترول لیپوپروتئین با چگالی بالا و UAER را به‌طور معنی‌داری کاهش دادند (p<0.05). ما 42 ژن را شناسایی کردیم که به طور بالقوه در این پاسخ درمانی عمل می کردند و بیشترین تأثیر بر بیان ژن در گروه TCM با دوز بالا بود. ما همچنین تجزیه و تحلیل غنی‌سازی عملکردی را برای کشف مکانیسم‌های بالقوه عمل این ژن‌های مختلف انجام دادیم. نتیجه‌گیری: دوز بالای TCM گون- ریواس- زعفران بهترین پیشگیری از DKD را فراهم کرد.

تجزیه و تحلیل رونوشت کلیه نشان داد که این مخلوط TCM ممکن است با تغییر پاسخ های ایمنی و تحویل اکسیژن توسط هموگلوبین از DKD جلوگیری کند.

Purpose: To investigate the therapeutic effect and underlying mechanism of a traditional Chinese medicine (TCM) mixture consisting of Astragalus, rhubarb, and saffron in a mouse model of diabetic kidney disease (DKD). Methods: Forty-eight db/db mice received no TCM (DKD model), low-dose TCM, medium-dose TCM, or high-dose TCM, and an additional 12 db/m mice received no TCM (normal control). Intragastric TCM or saline (controls) was administered daily for 24 weeks. Blood glucose, body weight, serum creatinine (SCr), blood urea nitrogen (BUN), blood lipids, and urinary microalbumin were measured every four weeks, and the urinary albumin excretion rate (UAER) was calculated. After 24 weeks, kidney tissues were collected for transcriptome sequencing, and the main functions of these genes were determined via functional enrichment analysis.

Results: Compared with the DKD model group, the medium-dose and high-dose TCM groups had significantly decreased levels of SCr, BUN, total cholesterol, triglycerides, low-density lipoprotein cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, and UAER (all p<0.05). We identified 42 genes that potentially functioned in this therapeutic response, and the greatest effect on gene expression was in the high-dose TCM group. We also performed functional enrichment analysis to explore the potential mechanisms of action of these different genes. Conclusion: A high-dose of the Astragalus-rhubarb-saffron TCM provided the best prevention of DKD.

Analysis of the kidney transcriptome suggested that this TCM mixture may prevent DKD by altering immune responses and oxygen delivery by hemoglobin.