《Tissue and Cell》：Mangiferin ameliorates methotrexate-induced nephrotoxicity via suppression of oxidative inflammation, caspase apoptosis and genotoxicity in rats
Nedaa Eljarwany | Samar Sami Alkafaas | Azza Sedky | Duaa Althumairy | Mervt Almostafa | Hany Elsawy
埃及坦塔大学理学院化学系，坦塔31527
摘要
目的
甲氨蝶呤（MTX）是一种有效的抗代谢药物，用于治疗多种癌症。然而，MTX的缺点是其副作用毒性，会损害包括肾脏在内的敏感器官。因此，本研究评估了芒果苷（MGF）这种黄酮类糖苷是否能够对雄性Wistar大鼠的MTX诱导的肾毒性具有保护作用。
材料与方法
大鼠被随机分为4组。对照组给予生理盐水；MGF组每天口服MGF（20 mg/kg体重）持续10天；MTX组在第7天腹腔注射MTX（20 mg/kg体重）。通过ELISA方法检测血清尿素、肌酐和尿酸水平，并测定肾脏抗氧化酶（SOD、CAT和GPx）、细胞因子（IL-4、IL-10、IL-6和TNF-α）以及凋亡半胱天冬酶的水平，随后进行基因毒性和组织学评估。
结果
与对照组相比，MTX导致明显的肾功能障碍，表现为尿素、肌酐和尿酸水平升高。肾脏中的细胞因子、半胱天冬酶3和9显著增加，伴随DNA断裂和组织病理学损伤。有趣的是，与MTX组相比，MGF的给药显著逆转了肾功能障碍，并改善了肾脏的不良生化变化。DNA断裂程度降低，组织病理学损伤也得到缓解。
结论
这些发现表明，MGF是一种有潜力对抗MTX诱导的肾毒性的天然物质。
引言
化疗仍然是治疗多种人类癌症的基石（Konyefom等人，2025年）。其系统性策略在对抗转移性癌细胞方面发挥了重要作用，使其成为关键的抗癌方案。然而，化疗的副作用仍然是全球肿瘤学家关注的问题。甲氨蝶呤（MTX）在治疗癌症和非癌症疾病（如类风湿性关节炎和银屑病）方面具有不可替代的作用（Famurewa等人，2018年）。这是一种抗肿瘤药物，通过抑制还原型叶酸参与核苷酸合成的过程来发挥抗癌作用，从而最终抑制DNA的从头合成。这种抑制会导致细胞周期S期停滞和癌细胞的凋亡（Famurewa等人，2018年）。尽管具有治疗效益，但MTX的临床使用会在肝脏、大脑、心脏、睾丸和肾脏等重要器官引发多种副作用。目前，肾毒性是MTX的严重副作用之一（Attia等人，2022年；Fahmy等人，2025年）。其表现为肾小管上皮损伤、肾小球改变和肾功能受损，可能进展为急性肾损伤（Karakuyu等人，2023年）。
MTX介导的肾毒性的确切机制尚不清楚。但现有文献大量表明氧化应激、肾脏炎症和凋亡在其中起着重要作用（Famurewa等人，2017年；Alturki等人，2022年；Abd El-Aal等人，2024年）。研究表明，MTX会引发活性氧（ROS）的产生，进而破坏组织的抗氧化平衡（Famurewa等人，2017年；Famurewa等人，2018年）。早期研究发现，MTX在肝脏、肾脏和大脑中显著引发抗氧化失衡和/或氧化应激、炎症和凋亡级联反应（Attia等人，2022年；Fahmy等人，2025年）。最新研究表明，MTX会失活肾脏中的抗氧化蛋白和酶，导致肾脏炎症（Aboubakr等人，2023年；Mahmoud等人，2024年）。文献指出，MTX引发的ROS变化与多种器官毒性和细胞损伤有关（Algendy等人，2023年）。因此，具有抗氧化和抗炎特性的天然和非天然化合物可能有助于缓解MTX引起的器官毒性。
芒果苷（MGF）是一种黄酮类化合物，属于黄酮糖苷类，主要存在于芒果（Mangifera indica Linn）中。传统上，它被用作抗氧化和抗炎生物活性剂，以增强免疫系统。它还被用于治疗肾病、心肌病、癌症、糖尿病和与年龄相关的疾病（Attia等人，2022年）。芒果苷表现出强烈的抗氧化活性、有效的自由基清除能力、显著的抗炎和抗凋亡效果。其肾保护作用已在多种实验条件下得到证实，包括糖尿病肾病、肾纤维化、高尿酸血症相关的肾损伤、狼疮性肾炎和化学诱导的肾毒性（Akter等人，2022年；Saifi等人，2024年）。鉴于氧化应激和凋亡在MTX诱导的肾毒性中的作用，本研究旨在评估MGF对雄性大鼠MTX诱导的肾毒性的潜在保护作用。
化学物质
芒果苷（MGF）从Sigma-Aldrich Chemical Co.（中国上海）购买，而MTX（IMUTREXATE片剂，5 mg）则从EVA Pharma（埃及）获得。生化和免疫学分析使用商业试剂盒进行。抗氧化标志物的检测使用了Elabscience（美国）提供的过氧化氢酶（CAT）比色测定试剂盒（目录号E-BC-K031-S），以及超氧化物歧化酶（SOD）（目录号SD2521）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）（目录号GP2524）等。
动物
24只成年雄性Wistar白化大鼠（体重200–250克）在标准化实验室条件下饲养（温度23±2°C，相对湿度55–60%，12小时光照/黑暗周期）。动物可以自由摄取标准颗粒饲料和水。实验程序符合ARRIVE指南以及NIH关于实验动物护理和使用的指南（NIH出版物编号8023，1978年修订版）。所有实验方案均符合相关要求。
实验设计
经过一周的适应期后，大鼠被随机分为四组（每组6只）：
- **对照组**：连续10天口服金合欢胶溶液（10% w/v），第7天接受一次腹腔注射生理盐水。
- **MGF组**：连续10天每天口服MGF（20 mg/kg），溶于10%金合欢胶溶液中。
- **MTX组**：在第7天接受MTX（20 mg/kg）腹腔注射，以诱导急性肾损伤。
- **MGF + MTX组**：同时接受MGF和MTX治疗。
样本收集
实验期结束后，大鼠用异氟醚麻醉并实施安乐死。从主动脉采集血液样本，让其凝固后以3400 rpm离心20分钟以获得血清，然后储存在-80°C。立即切除肾脏，用冷却的生理盐水冲洗，并进行生化、分子和组织学分析。
血清尿素测定
尿素水平通过酶法尿素酶-GLDH方法测定。尿素在尿素酶的作用下水解产生氨，氨与α-酮戊二酸在GLDH存在下反应，导致NADH氧化。340 nm处的吸光度下降与尿素含量成正比。测定时，将10 μL样本或标准品与1.0 mL工作试剂混合，分别在30秒和1分钟时测量吸光度。根据NADH氧化速率计算尿素浓度。
肾过氧化氢酶（CAT）活性测定
肾组织在冰冷的磷酸盐缓冲液（50 mM，pH 7.5）中以1:5（w/v）的比例匀浆，然后以11,000 × g离心20分钟。上清液用于通过酶法比色法测定CAT活性。过氧化氢酶分解H?O?，剩余的H?O?在HRP存在下与DHBS和AAP反应生成醌亚胺染料，其在510 nm处的吸光度与CAT活性成反比。测定时，将0.05 mL组织提取物与0.5 mL试剂混合。
肾半胱天冬酶-3活性测定
半胱天冬酶-3活性通过显色底物DEVD-p-NA进行测定。当被活性的半胱天冬酶-3切割时，底物释放出p-硝基苯胺（p-NA），产生可在400–405 nm处测量的黄色信号，吸光度与酶活性成正比。测定时，向样品孔中加入50 μL组织裂解液，空白孔加入50 μL 2×反应缓冲液。Caspase反应混合物由2×反应缓冲液和DTT混合而成，再将50 μL该混合物加入样品孔中。
MGF和MTX对血清尿素、尿酸和肌酐水平的影响
表1显示了MGF和MTX对大鼠血清尿素、尿酸和肌酐水平的影响。MTX注射导致血清尿素、尿酸和肌酐水平显著升高（p < 0.05）。相反，MGF + MTX组中这些肾功能标志物的水平显著降低（p < 0.05）。
MGF和MTX对肾脏氧化应激标志物的影响
图1显示了MGF和MTX对大鼠肾脏氧化应激标志物的影响。
讨论
MTX是一种常用的叶酸拮抗剂，用于肿瘤学治疗和自身免疫性疾病。它通过抑制二氢叶酸还原酶来阻断嘌呤和胸苷的合成，从而影响DNA复制和细胞增殖。尽管临床效果显著，但MTX的毒性作用也很明显，包括广泛的氧化应激、炎症和细胞凋亡。其肾毒性尤为突出，导致肾小管上皮损伤。
作者贡献声明
- **Nedaa Eljarwany**：方法学设计。
- **Samar Sami Alkafaas**：数据管理。
- **Azza Sedky**：数据分析。
- **Duaa Althumairy**：软件处理。
- **Mervt Almostafa**：撰写、审稿和编辑。
- **Hany Elsawy**：概念提出。
