系膜增生性肾小球肾炎(MsPGN)是IgA肾病等多种肾小球疾病的重要病理基础,其核心特征为肾小球炎症反应持续激活及系膜细胞异常增殖,目前仍缺乏针对关键致病机制的精准干预策略。
绿原酸(Chlorogenic Acid,CGA)是广泛存在于咖啡、金银花等天然植物中的活性成分,已被证实具有抗炎、抗氧化及肾脏保护作用,但其直接作用靶点及分子机制尚不明确。
2026年6月24日,中国人民解放军总医院(301医院)陈香美院士/洪权/李平/蔡广研团队在《Acta Pharmaceutica Sinica B》发表题为“Direct pharmacological targeting of RAC1 by chlorogenic acid: A novel therapeutic approach for mesangial proliferative glomerulonephritis”研究成果。研究发现,绿原酸能够直接结合小GTP酶RAC1,抑制RAC1-AKT-THBS1-CD36信号轴活化,从而抑制系膜细胞异常增殖并减轻炎症反应,为MsPGN治疗提供了新的分子机制依据。(达吉特为该研究提供了绿原酸小分子标记和Pull-down+MS靶点筛选服务)

01、绿原酸改善肾小球炎症微环境并缓解系膜细胞异常增殖
研究首先构建抗Thy1诱导的MsPGN大鼠模型,用于评价绿原酸的肾脏保护作用。病理学结果显示,模型组大鼠出现明显肾小球系膜细胞增殖及炎症细胞浸润,而绿原酸处理后,肾小球病理损伤明显减轻。进一步结合免疫荧光分析发现,绿原酸显著降低炎症相关蛋白表达,并抑制肾小球中巨噬细胞聚集(图1A-B)。
为寻找关键调控分子,研究者对肾小球组织进行肾小球激光微切割蛋白组分析。结果发现,THBS1在疾病模型中显著升高,而经绿原酸干预后明显下调。后续组织染色及分子检测进一步证实,THBS1主要来源于系膜细胞,其表达变化与疾病进展及治疗效果高度相关,提示THBS1可能是绿原酸发挥保护作用的重要分子(图1C-D)。
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图1 绿原酸改善肾小球炎症微环境并缓解系膜细胞异常增殖
02、生物素标记结合Pull-down筛选揭示RAC1为绿原酸的结合靶点
(1)靶点筛选:为了寻找绿原酸的直接作用靶标,研究者利用生物素标记的绿原酸探针(Biotin-CGA),在系膜细胞中开展Pull-down+MS实验,鉴定筛选结合蛋白。筛选结果发现,小GTP酶RAC1被绿原酸特异性富集,提示其可能是绿原酸的结合靶点。
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图2 Pull-down+MS筛选绿原酸结合靶点
(2)靶点结合验证及结合位点分析:为验证药靶结合关系,研究通过SPR、竞争结合实验、分子对接、分子动力学模拟以及定点突变验证,证实了绿原酸能够直接结合RAC1的GDP/GTP结合区域。其中Lys15、Pro33和Thr34被鉴定为关键结合位点,当这些位点发生突变后,绿原酸与RAC1的结合能力明显减弱。
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图3 靶点结合验证及结合位点分析
(3)寻找功能与机制线索:进一步检测RAC1活性发现,无论是在炎症刺激的系膜细胞还是疾病模型肾组织中,绿原酸均显著降低RAC1活化水平。并且绿原酸与经典RAC1抑制剂联用后未表现出叠加效应,提示二者可能通过相似机制抑制RAC1活化。上述结果表明,绿原酸正是通过RAC1发挥肾保护作用。
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图4 绿原酸抑制RAC1活化
03、绿原酸通过RAC1-AKT-THBS1信号轴抑制系膜细胞增殖
在鉴定RAC1为绿原酸直接靶点后,研究进一步解析其下游调控机制。实验结果表明,RAC1激活可促进AKT磷酸化并上调THBS1及增殖相关蛋白表达,而CGA能够有效逆转上述变化;敲低RAC1后,CGA的抗增殖作用基本消失,证实RAC1是其发挥作用的关键靶点(图5A-B)。同时,CGA显著抑制THBS1的表达与分泌,而RAC1敲低或AKT信号阻断均可削弱THBS1表达。机制研究进一步发现,异常活化的RAC1可通过结合PI3K p110β促进AKT磷酸化(图5C-D)。上述结果表明,CGA通过抑制RAC1活化及其介导的AKT-THBS1信号通路,从而有效抑制炎症诱导的系膜细胞异常增殖。
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图5 绿原酸通过RAC1-AKT-THBS1信号轴抑制系膜细胞增殖
04、绿原酸的抗炎与抑制系膜细胞增殖的双重功效
研究发现,THBS1不仅参与系膜细胞增殖,还能够作为关键信号分子介导系膜细胞与巨噬细胞之间的炎症通讯。在炎症状态下,系膜细胞分泌的THBS1与巨噬细胞表面CD36受体结合,促进巨噬细胞活化及炎症因子释放,进而形成持续放大的炎症微环境。而绿原酸能够显著抑制THBS1-CD36相互作用,降低巨噬细胞炎症反应,并削弱炎症信号对系膜细胞的持续刺激(图6A-C)。最终证实,绿原酸不仅通过THBS1-CD36轴发挥抗炎作用,同时还能阻滞细胞周期进程,抑制系膜细胞异常增殖,最终实现对炎症与增殖双重病理过程的协同干预(图6D-E)。
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图6 绿原酸的抗炎与抑制系膜细胞增殖的双重功效
总结与讨论
本研究首次通过生物素标记探针结合Pull-down+MS鉴定策略,成功锁定绿原酸的直接作用靶点RAC1,并系统阐明其通过调控RAC1-AKT-THBS1-CD36信号轴抑制炎症反应和系膜细胞增殖的分子机制。为绿原酸治疗系膜增生性肾小球肾炎提供了新的机制依据,也为活性天然产物的精准靶点发现和深入机制研究提供了可借鉴的研究范式。
技术亮点 ——小分子标记&Pull-down+MS
天然产物及小分子药物往往具有多靶点、多通路调控特征,而精准发现其直接作用靶点始终是机制研究和创新药开发中的关键环节。本研究通过生物素标记结合Pull-down富集与质谱鉴定策略,成功实现了绿原酸直接靶点RAC1的发现与验证,为后续机制解析奠定了重要基础。作为小分子作用机制研究的重要技术路线,小分子标记与Pull-down筛靶技术能够从复杂生物体系中高效捕获潜在结合蛋白,已广泛应用于天然产物、创新药物及活性代谢物的靶点发现研究。
值得一提的是,陈香美院士团队此前发表的另一项天然产物异槲皮苷的药效机制研究中,达吉特同样参与了关键靶点发现工作。研究团队通过HuProtTM20K人类蛋白组芯片技术成功筛选并验证了药物的直接作用靶点,为后续机制研究提供了重要依据。本次研究采用生物素标记结合Pull-down筛选策略实现细胞体系中的靶点发现钓取,体现了不同筛靶技术在天然药物机制研究中的协同价值。
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达吉特小分子标记及Pull down靶点筛选部分客户文章:
近年来,基于小分子标记及Pull-down靶点筛选技术,达吉特已助力众多科研团队在天然产物、新药研发及疾病机制研究领域取得重要成果。以下精选部分客户发表文章:
1.Qu Y, Wu L, Wang Y,, et al. Direct pharmacological targeting of RAC1 by chlorogenic acid: A novel therapeutic approach for mesangial proliferative glomerulonephritis, Acta Pharmaceutica Sinica B, https://doi.org/10.1016/ j.apsb.2026.06.041.
2.Xuan C, Chen D, Zhang S, et al. Isoquercitrin Alleviates Diabetic Nephropathy by Inhibiting STAT3 Phosphorylation and Dimerization. Adv Sci (Weinh). 2025 Apr 4:e2414587.
3.Xu Q, Li G, Zhang H, et al. The natural flavonoid dihydromyricetin targets senescent cells via PRDX2 and alleviates age-related diseases. Nat Commun. Published online March 6, 2026. doi:10.1038/s41467-026-70302-9
4.Han X, Yang YB, Lu QW, et al. Astragalus-derived nano-agonist potentiates chemotherapy by reducing tumor-suppressive macrophages. Acta Pharm Sin B. 2026, ISSN 2211-3835. doi.org/10.1016/j.apsb.2026.03.051.
5.Liang HX, Yuan ZY, Liu RM, et al. Ginkgetin alleviates sepsis-induced acute lung injury by promoting autophagy via inhibiting ubiquitination of Laptm5 in macrophages. Phytomedicine. 2026;153:157894. doi.org/10.1016/j.phymed.2026.157894.
6.Han RY, Tan RZ, Xu LH, et al. Activation of sclerostin inhibits Isg20-Mediated aerobic glycolysis ameliorating renal Fibrosis: the renoprotective mechanism of hederagenin in CKD. Redox Biol. Published online July 8, 2025. doi:10.1016/j.redox.2025.103762
7.Su T, Shi Z, Tan J, et al. Casticin activates Rheb GTPase by binding to residue Trp141 and induces tumor senescence. Pharmacol Res. 2025;218:107855. doi:10.1016/j.phrs.2025.107855
8.Xu Q, Li G, Zhang H, et al. The natural flavonoid dihydromyricetin targets senescent cells via PRDX2 and alleviates age-related diseases. Nat Commun. Published online March 6, 2026. doi:10.1038/s41467-026-70302-9