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目的:骨骼肌萎缩是慢性肾脏病(Chronickidneydisease,CKD)的常见严重并发症。越来越多研究表明氧化应激(Oxidative stress,OS)和自噬是参与调节骨骼肌萎缩的重要分子机制。前期研究发现肾衰营养胶囊可以减轻OS及自噬改善CKD骨骼肌萎缩,但是由于中药复方成分复杂,难以进入细胞,缺乏充分的体外机制研究,不利于中药进一步的标准化和优化。毛蕊异黄酮是复方中黄芪的主要有效成分,现代药理学研究表明其具有抗炎、抗氧化、抗自噬等作用,但其在CKD骨骼肌萎缩中的作用尚不明确。本文旨在研究毛蕊异黄酮对CKD骨骼肌萎缩的作用及分子机制。方法:采用5/6肾切除术(5/6Nephrectomy,5/6Nx)制作CKD大鼠模型,用肾衰营养胶囊(SSYYJN)对CKD大鼠进行灌胃,提取骨骼肌中mRNA,进行转录组学测序分析差异性表达基因,用qRT-PCR和western blot验证共激活因子相关的精氨酸甲基转移酶1(co-activator associated arginine methyltransferase 1,CARM1)水平变化。通过siRNA干扰技术,构建siRNA-CARM1干扰质粒,转染到C2C12小鼠成肌细胞;用肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导C2C12损伤,通过检测细胞活性、凋亡比例、抗氧化酶活性、自噬基因表达及肌萎缩基因水平等,明确CARM1对C2C12细胞的影响。再采用分子对接从SSYYJN的有效成分中预测出能与CARM1活性区域结合的小分子药物,筛选出最优的中药单体。以血清肌酐(Serum creatinine,Scr)、血尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)、血清白蛋白(Serum albumin,ALB)、血红蛋白(Hemoglobin,Hb)、肾脏组织病理学形态、大鼠体重、骨骼肌质量、肌横截面积、肌肉特异性环指蛋白1(Muscle-specific RING finger protein 1,MuRF 1)和肌肉 萎缩盒F基因(Muscle atrophy F-Box,MAFbx)等指标,评估毛蕊异黄酮和开同(阳性对照组)对CKD大鼠肾脏及骨骼肌萎缩的疗效;以超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase、CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathioneperoxidase,GSH-Px)和丙二醛((malondialdehyde,MDA)水平评估毛蕊异黄酮对CKD骨骼肌OS的调节作用;通过检测自噬小体数量、线粒体形态、自噬基因LC3A/B和Atg7表达水平,明确毛蕊异黄酮对CKD骨骼肌自噬的影响。再通过体外实验探讨毛蕊异黄酮对TNF-α诱导的C2C12细胞中OS及自噬水平的调节作用,以及其对AMPK/SKP2/CARM1信号通路关键蛋白水平影响。最后通过AMPK激活剂反向验证毛蕊异黄酮对C2C12细胞的作用机制,阐明其作用靶点。结果:转录组学测序分析显示:发掘了38个靶点基因,CARM1是其中之一。结合基因信息平台分析发现CARM1在骨骼肌组织中呈现高水平表达。qRT-PCR和western blot结果显示:CKD大鼠骨骼肌中CARM1的mRNA和蛋白水平明显上调,SSYYJ干预后骨骼肌中CARM1mRNA和蛋白水平下调,CARM1可能是SSYYJN改善骨骼肌萎缩的重要靶点基因。质粒转染结果显示:相比于对照质粒,siRNA CARM1干扰质粒可以降低TNF-α诱导的C2C12细胞凋亡比例、减轻OS及自噬反应,改善肌管萎缩。结合分子对接结果:从SSYYJN中筛选出与CARM1活性区域结合的中药单体毛蕊异黄酮。体内实验研究结果表明:毛蕊异黄酮和开同可以明显增加CKD大鼠体重、降低Scr和BUN水平、提高ALB和Hb水平、抑制TGF-β表达、改善肾脏功能和肾脏纤维化;还可以提高CKD大鼠骨骼肌质量、增加肌纤维横截面积、降低肌肉萎缩分子MuRF1和MAFbx的表达水平、抑制骨骼肌细胞凋亡。毛蕊异黄酮还可以提高肌肉中抗氧化酶SOD、CAT和GSH-Px活性,降低氧化代谢产物MDA的水平,减轻CKD诱导的OS反应;并减少骨骼肌组织中自噬小体的形成,降低LC3A/B和Atg7自噬基因表达水平,而减轻CKD大鼠骨骼肌中自噬反应。体外实验结果表明:毛蕊异黄酮减轻了 TNF-α诱导C2C12肌管萎缩,抑制了肌管的凋亡,减少了 ROS的产生和自噬的激活。毛蕊异黄酮可以抑制CKD骨骼肌和C2C12细胞中AMPK和FOXO3a磷酸化,增加SKP2水平,促进CARM1降解,使CARM1和H3R17me2a水平下降,降低LC3A/B和Atg7自噬基因的表达,改善肌肉萎缩。AMPK激活剂(AICAR)干预后减弱了毛蕊异黄酮对TNF-α诱导的C2C12肌管萎缩的改善作用。结论:CARM1是SSYYJN改善CKD骨骼肌萎缩的重要靶点基因。CARM1干扰质粒可以抑制TNF-α诱导的C2C12细胞凋亡,减轻OS及自噬激活,改善肌管萎缩。而毛蕊异黄酮是SSYYJN中与CARM1结合的小分子药物,它可以改善CKD大鼠肾脏损伤。毛蕊异黄酮可以通过抑制OS及自噬,减轻CKD大鼠骨骼肌萎缩和TNF-α诱导的C2C12肌管萎缩,部分分子机制是通过调节AMPK/SKP2/CARM1信号通路蛋白的表达变化起作用。