槲皮素通过调节TLR4/MyD88/NF-κB、Bax/Bcl-2/Caspase-3、Nrf2/Keap1/HO1以及PPARγ通路，减轻万古霉素引起的肾脏损伤

《Tissue and Cell》：Quercetin alleviates vancomycin-induced renal damage by modulating the TLR4/MyD88/NF-κB, Bax/Bcl-2/Caspase-3, Nrf2/Keap1/HO1, and PPARγ pathways

万古霉素诱导肾损伤中槲皮素通过激活Nrf2/HO1和PPARγ通路减轻氧化应激、炎症及凋亡反应，实验采用大鼠模型验证其肾保护机制。

　　

戈克汉·阿克贾卡瓦克（Gokhan Akcakavak）|菲利兹·卡扎克·阿克贾卡瓦克（Filiz Kazak Akcakavak）|奥兹汉·卡拉塔斯（Ozhan Karatas）|艾森努尔·图拉尔·奇夫奇（Aysenur Tural Cifci）|奥默·基尔吉兹（Omer Kirgiz）|法特玛·塞伦·基尔吉兹（Fatma Ceren Kirgiz）|哈利勒·阿拉库斯（Halil Alakus）|易卜拉欣·阿拉库斯（Ibrahim Alakus）|泽伊内普·塞利克·凯纳尔（Zeynep Celi?k Kenar）|梅赫梅特·图兹库（Mehmet Tuzcu）

土耳其阿克萨雷大学（Aksaray University）兽医学院病理学系

摘要

目前，万古霉素主要用于治疗对药物具有抗性的革兰氏阳性细菌。然而，由于其高剂量使用与肾毒性相关，其临床应用受到限制。槲皮素对万古霉素引起的肾损伤的潜在疗效尚不清楚。本研究的目的是评估槲皮素对万古霉素引起的肾损伤的潜在影响及其作用机制。实验中创建了四组共32只雄性大鼠：对照组（C组）、槲皮素组（Q组）、万古霉素组（V组）和万古霉素+槲皮素组（V+Q组）。V组和V+Q组每天两次腹腔注射200毫克/千克的万古霉素，而Q组和V+Q组则口服100毫克/千克的槲皮素。实验结束后，在适当条件下处死大鼠后收集肾脏组织进行生化、病理和分子学分析。槲皮素治疗（V+Q组）通过增加抗氧化剂（SOD、CAT、GPx）的水平并降低升高的MDA水平，减轻了万古霉素引起的氧化应激。此外，槲皮素还通过改变Nrf2、Keap1和HO1的mRNA表达水平，增强了抗氧化活性。同时，槲皮素逆转了肾脏组织中炎症、凋亡和内质网应激相关参数（如Bax、Bcl-2、caspase-3、GRP78、IL-10、IL-18、iNOS、MyD88、NF-kB、p53、TLR4和TNF-α）的变化。槲皮素还提高了PPARγ的水平。此外，联合使用槲皮素还能保护肾功能和结构完整性。总体而言，槲皮素可能通过激活Nrf2/HO1和PPARγ通路以及抑制炎症、凋亡和内质网应激反应，对万古霉素引起的肾毒性具有保护作用。

引言

万古霉素用于治疗由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus）引起的严重感染，包括败血症、心内膜炎、骨髓炎和脑膜炎（Kim等人，2022年）。作为医院中最常用的抗生素之一，万古霉素被用于高达35%的住院患者（Kim等人，2022年）。接受万古霉素治疗的患者中，有25%可能出现肾毒性。这种情况通常表现为急性肾衰竭，可能叠加在原有或新发的慢性肾病基础上（Kim等人，2022年；Nachiappa Ganesh等人，2024年）。接受万古霉素治疗的患者通常会出现血清肌酐浓度升高和肾小球滤过率下降。万古霉素引起的肾毒性具有剂量依赖性，主要表现为近端肾小管上皮的退行性或坏死性改变，或急性间质性肾炎。这些变化的可能机制包括药物相关的氧化应激、增强的炎症反应和线粒体功能障碍（Elyasi等人，2012年；Kan等人，2022年）。Xi等人（2024年）报告称，18-64岁人群中万古霉素引起的肾毒性发生率为6.2%，而65岁以上人群为18.1%。在给患者使用万古霉素时，必须采取措施或谨慎操作，以避免肾毒性的发生和影响肾功能（Takigawa等人，2025年）。此外，已经有许多努力旨在减少万古霉素相关肾毒性的发生（Kim等人，2022年）。?ktem等人（2005年）报告称，黏液溶解剂厄多司汀（erdosteine）在生化和组织病理学水平上可减轻万古霉素引起的肾损伤，提示其作为治疗万古霉素引起肾毒性的潜在候选药物。Celik等人（2005年）发现三种抗氧化剂（α-硫辛酸、银杏提取物、褪黑素）和阿米洛酮（amrinone）具有保护作用，可能部分归因于它们对自由基生成的抑制作用。Qu等人（2019年）报告称，芦丁通过减轻凋亡和氧化应激，减少了万古霉素在大鼠中的肾损伤。Teran等人（2025年）指出，用于治疗哮喘和过敏性鼻炎的蒙特鲁卡斯特（montelukast）可能在万古霉素治疗期间对急性肾损伤具有保护作用。先前的研究（?ktem等人，2005年；Qu等人，2019年；Teran等人，2025年）表明，辅助治疗可能是减轻万古霉素引起的急性肾损伤的另一种方法。此外，文献表明不同的抗氧化剂可能对万古霉素引起的肾毒性具有保护作用，需要进一步研究这些辅助药物在患者中的效果（Celik等人，2005年；Teran等人，2025年）。

槲皮素是一种生物活性化合物，存在于羽衣甘蓝、洋葱、樱桃、红葡萄、浆果、西兰花和苹果等蔬菜和水果中，以及红葡萄酒和茶中（Xu等人，2019年）。槲皮素可以中和自由基，抑制生物分子的氧化，保护脂质免受损伤，并在体内和体外改变抗氧化防御机制（Almaghrabi，2015年；Elbe等人，2016年；Liu等人，2024年；Xu等人，2019年）。Abdel-Raheem等人（2009年）证明了槲皮素对庆大霉素的肾保护作用，这归因于其抗氧化和清除自由基的特性。一项关于肾缺血/再灌注的实验研究表明，联合使用槲皮素在大鼠中表现出抗氧化和抗凋亡效果。另有研究表明，槲皮素对eNOS和NF-κB具有抑制作用（Kenan Kinaci等人，2012年）。Faddah等人（2012年）发现槲皮素可以保护大鼠免受纳米氧化锌引起的肾毒性。Almaghrabi（2015年）报告称，槲皮素对顺铂引起的氧化应激具有保护作用。另一项研究显示，槲皮素可以减轻甲氨蝶呤引起的肾损伤、凋亡和氧化应激（Erboga等人，2015年）。Elbe等人（2016年）指出，槲皮素对环丙沙星引起的肾损伤和氧化应激具有抗氧化和治疗作用。Mohamed等人（2025年）报告称，槲皮素通过下调TLR4/NF-κB信号通路，缓解了丙戊酸引起的自闭症状。一项关于实验性创伤性脑损伤的研究表明，槲皮素通过激活Nrf2通路改善了线粒体功能（Li等人，2016年）。

尽管目前已有研究评估槲皮素对各种因素引起的肾毒性的影响，但尚未有研究探讨其对万古霉素引起的肾毒性的潜在作用，而这正是我们研究的重点。因此，本研究的目的是评估槲皮素在万古霉素引起的肾损伤中的保护作用，并阐明潜在的分子机制。

化学物质

本研究使用了万古霉素（Vankopol，Polifarma ?la? Sanayii A.?.，土耳其）和槲皮素（Sigma-Aldrich，美国，目录编号：Q4951，纯度≥95%）。其余化学品来自Merck、Sigma-Aldrich和Thermo Fisher Scientific。

动物实验程序

本研究使用了32只雄性Wistar Albino大鼠，这些大鼠购自土耳其HMKU的实验研究应用与研究中心。所有动物实验均遵循国家卫生机构关于实验室动物护理和使用的指南（NIH）。

肾功能标志物的生化评估

图1显示了接受万古霉素（无论是否联合使用槲皮素）的大鼠血清BUN和CRE水平。血清BUN和CRE被认为是万古霉素相关肾毒性的早期指标（?ktem等人，2005年）。C组和Q组之间没有显著差异（p > 0.05）。然而，V组的BUN和CRE水平显著高于C组和Q组（p < 0.001），而V+Q组的这些指标显著低于V组（p < 0.001）。

讨论

万古霉素是医院中最常用的抗生素之一，用于高达35%的住院患者（Elyasi等人，2012年；Nachiappa Ganesh等人，2024年）。近年来，抗菌药物的耐药性增加是一个严重问题，导致临床患者需要使用更高剂量的万古霉素（Salam等人，2023年）。这表明天然或合成抗氧化剂可能有助于减轻肾毒性。

结论

本研究表明，联合使用槲皮素可显著保护肾脏免受万古霉素引起的损伤。具体来说，槲皮素通过提高SOD、CAT和GPx等重要抗氧化酶的活性，减轻了肾脏组织的氧化负担。此外，它还通过上调Nrf2/HO1信号通路，重新激活了细胞的内在防御机制。

限制与未来展望

本研究存在一些局限性。首先，预防性应用中使用的槲皮素剂量（100毫克/千克，口服，持续七天）与反应之间的关系尚未明确。其次，本研究仅测试了一种槲皮素剂量及其联合给药方案，因此无法确定槲皮素在肾毒性发生后作为治疗干预措施的有效性，也无法探讨剂量-反应关系。

作者贡献声明

菲利兹·卡扎克·阿克贾卡瓦克（Filiz Kazak Akcakavak）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、监督。戈克汉·阿克贾卡瓦克（Gokhan Akcakavak）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法学设计、实验设计、概念构思。艾森努尔·图拉尔·奇夫奇（Aysenur Tural Cifci）：数据验证、监督、资源管理、数据整理。奥兹汉·卡拉塔斯（Ozhan Karatas）：方法学设计、实验实施、数据分析。奥默·基尔吉兹（Omer Kirgiz）：方法学设计、实验实施、数据整理。哈利勒·阿拉库斯（Halil Alakus）：方法学设计、数据分析。

资金

本研究未获得任何机构或组织的财政支持。

利益冲突声明

作者声明，本研究在没有任何可能被视为利益冲突的商业或财务关系的情况下进行。