PAD4通过促进巨噬细胞迁移加重糖尿病肾病肾小管间质损伤的作用与机制研究

本研究针对糖尿病肾病（DKD）中肾小管间质损伤机制不明的问题，聚焦肽酰精氨酸脱亚胺酶4（PAD4）在巨噬细胞迁移中的作用。研究人员通过人群遗传分析、动物模型干预及分子机制探索，发现PAD4功能缺失变异与较高估算肾小球滤过率（eGFR）相关，抑制PAD4可减轻糖尿病模型肾损伤，并揭示PAD4-p65-Cmklr1信号轴调控巨噬细胞迁移的新机制。该研究为DKD的靶向治疗提供了理论依据和潜在靶点。

　　

糖尿病肾病（Diabetic Kidney Disease, DKD）是全球终末期肾病的主要病因，其典型病理特征包括肾小球硬化和肾小管间质纤维化。尽管当前治疗手段（如血糖控制和肾素-血管紧张素系统阻断）可延缓部分患者疾病进展，但仍有大量患者发展为肾功能衰竭，提示存在未被完全阐明的关键机制。近年来，炎症反应特别是巨噬细胞浸润在DKD肾小管间质损伤中的作用日益受到关注，但调控巨噬细胞迁移的具体分子机制尚不明确。肽酰精氨酸脱亚胺酶4（Peptidyl Arginine Deiminase 4, PAD4）作为一种主要在髓系细胞中表达的酶，参与基因转录调控和炎症反应，但其在DKD中的功能未见报道。

为探究PAD4在DKD中的作用，研究人员首先对英国生物样本库（UK Biobank）中469,779名参与者的遗传数据进行分析，鉴定出48个PADI4基因变异，并发现其中多数为功能缺失型变异。这些变异与较高的估算肾小球滤过率（estimated Glomerular Filtration Rate, eGFR）显著相关，提示PAD4功能抑制可能对肾功能具有保护作用。在此基础上，研究团队通过临床样本和动物模型证实，DKD患者及糖尿病小鼠模型的肾小管间质中PAD4表达显著上调。

研究采用多种关键技术方法：基于UK Biobank大人群队列的遗传关联分析；通过构建巨噬细胞特异性PAD4缺陷小鼠及使用PAD4抑制剂GSK484进行功能干预；采用染色质免疫共沉淀（ChIP）、荧光素酶报告基因实验等分子生物学技术验证靶点调控机制。

PAD4缺失缓解糖尿病肾小管间质损伤

在糖尿病小鼠模型中，巨噬细胞PAD4特异性缺失或使用GSK484药理抑制PAD4活性，均显著减轻了肾小管间质损伤，表现为细胞外基质沉积减少和炎症因子表达下降。机制上，PAD4缺失导致巨噬细胞浸润明显减少，提示PAD4可能通过调控巨噬细胞迁移参与DKD进展。

PAD4与p65相互作用诱导Cmklr1表达

分子机制研究表明，PAD4与NF-κB信号通路关键蛋白p65直接结合，并促进p65与Cmklr1（Chemokine-like Receptor 1）基因启动子区域的结合，从而增强Cmklr1的转录表达。Cmklr1作为一种趋化因子受体，已知可促进细胞迁移，本研究首次揭示其表达受PAD4-p65信号轴调控。

Cmklr1介导PAD4促进的巨噬细胞迁移

功能实验表明，敲低Cmklr1可显著抑制巨噬细胞迁移能力，而过表达Cmklr1则逆转了PAD缺失导致的迁移抑制表型，证实Cmklr1是PAD4下游的关键效应分子。

研究结论表明，PAD4通过交互作用与p65形成转录复合物，直接激活Cmklr1表达，进而增强巨噬细胞迁移能力，最终加重糖尿病肾病中的肾小管间质损伤。该研究不仅揭示了PAD4在DKD中的新功能，还阐明了PAD4-p65-Cmklr1信号轴在调控巨噬细胞迁移中的核心作用，为开发针对PAD4的特异性抑制剂（如GSK484）作为DKD治疗新策略提供了理论依据和实验支撑。论文发表于《Molecules and Cells》，对炎症性肾脏疾病的靶点发现和精准干预具有重要科学意义。