糖尿病肾病（DKD）是糖尿病最严重的并发症之一，约40%的2型糖尿病患者受其威胁。近年来，黄葵胶囊（HKC）作为一种创新中成药，已被多部权威指南推荐用于糖尿病肾病治疗，能显著降低患者蛋白尿。然而，其多成分、多靶点的特性使得分子药理机制一直未被明确阐明。
近日，中国药科大学研究团队在iMeta发表研究成果，首次应用时空组学技术Stereo-seq，成功绘制了糖尿病肾病模型小鼠肾细胞的单细胞分辨率病理图谱以及黄葵胶囊活性成分总黄酮（TFA）治疗后的图谱。研究不仅证实了黄葵胶囊与经典西药相当的疗效，更从单细胞和空间维度揭示了其多成分、多靶点的协同作用机制，为黄葵胶囊的临床应用提供了扎实的科学依据。
/研究速览/
1. 研究对象：db/db糖尿病肾病模型小鼠的肾脏组织
2. 核心技术：高分辨率空间转录组学（Stereo-seq）、单细胞全长 RNA 测序（scFAST-seq）
3. 样本规模：采用糖尿病肾病模型db/db小鼠，并设置了DKD模型组、TFA治疗组、厄贝沙坦阳性对照组及db/m正常对照组，进行了为期4周的干预实验。
01. 黄葵总黄酮展示出与厄贝沙坦相当的DKD病理改善能力
在分子机制探索前，研究在糖尿病肾病模型小鼠中验证了黄葵胶囊活性成分（TFA）的疗效。实验显示，经过4周治疗，TFA与经典西药厄贝沙坦（IRB）均能显著降低反映肾损伤的关键指标（UACR），并明显改善肾小球硬化、胶原沉积等肾脏病理损伤，证明TFA具有与经典西药相当的肾脏保护作用。
研究首次应用时空组学技术Stereo-seq，在完整肾脏组织切片中重建了单细胞分辨率基因表达图谱，从超过146万个数据点中成功鉴定了125万余个细胞，并将其精准定位为肾小管、肾小球和免疫细胞三大类。 分析发现，Jun、Stat1、Junb和Cebpb等关键转录因子在糖尿病肾病状态下异常激活。其中，Stat1在集合管主细胞中呈现空间特异性的高强度表达，且其高表达区域与免疫细胞浸润位置高度重合，从空间维度揭示了Stat1激活与局部免疫炎症的直接关联。
图1. 结合肾脏组织病理学与空间转录组学揭示糖尿病肾病的细胞图谱
糖尿病肾病进展主要伴随两大病理过程：持续炎症反应和不可逆肾纤维化。这项研究揭示了TFA如何同时作用于这两大核心环节。
研究发现，Stat1的上游受体Itgb5是TFA中核心成分槲皮素的直接作用靶点。TFA通过下调巨噬细胞和集合管主细胞中的Itgb5表达，有效抑制了Stat1调控网络的活性，从而减轻肾脏的免疫损伤。
研究还发现，TFA中的七种黄酮类化合物均能与转化生长因子-β受体1发生潜在分子相互作用。TGF-β/Tgfbr1信号轴是驱动肾脏纤维化的核心通路，TFA通过多成分协同作用抑制这一通路，从源头上遏制纤维化进程。 这种“双管齐下”的作用机制很好地诠释了中药多成分、多靶点协同作用的整体调节优势。
图2. 整合分析揭示黄葵胶囊总黄酮（TFA）治疗糖尿病肾病（DKD）的机制基础
时空组学如何为中医药研究提供新视角？此前，单细胞RNA测序（scRNA-seq）只能提供细胞类型的“清单”和基因表达的“平均值”，丢失了至关重要的空间位置信息。
本研究应用的时空组学技术Stereo-seq，成功保留了细胞在原生组织中的空间坐标，使得研究者能够直观看到：哪些基因在肾脏的哪个具体区域异常高表达？活化的免疫细胞聚集在何处？药物干预后，异常的基因表达模式在空间上是如何被重塑的？这种维度提升，让“槲皮素抑制Stat1”这样的分子事件，得以在真实的肾脏组织空间中被定位和验证，极大地增强了研究结论的说服力和精准性。
这项研究的价值不仅在于揭示了黄葵胶囊的作用机制，更为中医药现代化研究提供了可复制的范式。随着空间转录组学等前沿技术的应用，越来越多中药的作用机制将被现代科学语言精准阐释。
烟台毓璜顶医院副研究员，Biomamba生信基地创始人吴晨华为该研究第一作者。中国药科大学基础医学与临床药学学院分子医学研究室教授、博导顾丰；中国药科大学生命科学与技术学院教授，博士生导师吴洁；泰州学院药学院博士、正高级工程师唐海涛为共同通讯作者。
以上研究基于时空转录组FF产品方案开展。该产品方案目前升级为时空转录组FF V1.3，在保持Stereo-seq技术“纳米级分辨率”和“厘米级全景视场”的两大优势下，通过优化时空试剂、酶、探针设计以及算法软件完成性能优化与提升。升级后，其捕获效率大幅提升，工作流程更快速简便，用户友好性显著增强，可助力研究人员轻松获得每个细胞内的更多高质量转录本数据，为各种应用场景下的科学研究提供无与伦比的洞察力。
