朊蛋白(Prion Protein,PrP)存在兩種形式——正確折疊的 PrPC 和錯誤折疊的 PrPSC,PrPC 主要參與神經(jīng)系統發(fā)育、記憶形成等生物學(xué)過(guò)程,而 PrPSC 則會(huì )導致瘋牛病、克雅氏病等朊病毒病。
PrPC 主要在神經(jīng)系統中表達,但在腎功能不全患者的血液和尿液中也有檢測到。然而,PrPC 在腎病發(fā)展中的作用尚未得到探索。
2025年4月16日,南方醫科大學(xué)南方醫院腎病中心聶靜團隊與天津醫科大學(xué)陳宇鵬團隊合作,在 Science Translational Medicine 期刊發(fā)表了題為:Condensation of cellular prion protein promotes renal fibrosis through the TBK1-IRF3 signaling axis 的研究論文,該論文還被選為當期封面論文。
該研究發(fā)現,腎臟 PrPC 蛋白水平在慢性腎?。–KD)患者及小鼠模型中均顯著(zhù)升高,該蛋白可通過(guò)相分離機制激活 TBK1-IRF3 信號軸,促進(jìn)腎臟纖維進(jìn)展。TBK1 抑制劑 Amlexanox 能夠有效減緩疾病的發(fā)展,可作為腎臟纖維化的潛在治療藥物。
定位細胞型朊蛋白:封面圖片展示了單側輸尿管梗阻的小鼠近端腎小管上皮細胞(綠色)內的細胞型朊蛋白(PrPC,紅色),藍色為細胞核。該研究發(fā)現,慢性腎病患者近端腎小管中 PrPC 表達上調,進(jìn)而通過(guò)相分離形成凝聚物,激活促炎信號級聯(lián)反應,引發(fā)近端腎小管上皮細胞和成纖維細胞的促纖維化反應,從而揭示了 PrPC 促進(jìn)慢性腎病的機制。
慢性腎臟?。–KD)是全球性重要公共衛生問(wèn)題,有著(zhù)較高的發(fā)病率和死亡率。腎臟纖維化是 CKD 進(jìn)展至終末期腎衰竭的共同途徑,其主要特征包括細胞外基質(zhì)異常沉積,腎小管萎縮,間質(zhì)慢性炎癥等。盡管對腎臟纖維化的發(fā)病及機制已有廣泛研究,臨床上仍缺乏有效的治療靶點(diǎn)及藥物。
在這項最新研究中,研究團隊發(fā)現,慢性腎?。–KD)患者腎活檢中的纖維化腎損傷區域中 PrPC 表達上調,主要在近端腎小管上皮細胞(PTEC)中。此外,在慢性腎病患者中,腎臟中 PrPC 的表達與腎衰竭的嚴重程度以及估算腎小球濾過(guò)率的下降呈正相關(guān)。
在小鼠中,特異性敲除腎小管中的 PrPC 可減輕由單側輸尿管梗阻(UUO)或單側缺血再灌注損傷(UIRI)所誘導的腎纖維化。
從機制上來(lái)說(shuō),PrPC 通過(guò) TGFβ1-Smad3 信號通路而上調。PrPC 通過(guò)其液-液相分離(LLPS)的能力激活了 TBK1-IRF3 信號通路,從而促進(jìn)了 PTEC 和成纖維細胞的促纖維化反應。
在腎纖維化發(fā)生之前(在單側輸尿管梗阻和缺血再灌注損傷模型中)或發(fā)生之后(在腺嘌呤和馬兜鈴酸誘導的慢性腎病模型中)用,使用美國 FDA 批準的 TBK1 抑制劑氨來(lái)呫諾(Amlexanox)治療小鼠,可減輕腎纖維化的惡化和腎功能的下降。
總的來(lái)說(shuō),這項研究揭示了 PrPC 的相分離在腎纖維化中的作用機制,并支持進(jìn)一步研究 PrPC-TBK1-IRF3 信號軸作為慢性腎?。–KD)的潛在治療靶點(diǎn)。
南方醫科大學(xué)南方醫院腎病中心聶靜教授、天津醫科大學(xué)表觀(guān)遺傳學(xué)協(xié)同創(chuàng )新中心陳宇鵬教授為論文通訊作者。南方醫科大學(xué)南方醫院博士研究生龍潭潭、馬圓媛,天津醫科大學(xué)基礎醫學(xué)院博士研究生陸玉妹、宋艷東為該論文第一作者。
論文鏈接:
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adj9095
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