综述:慢性肾脏病发病机制与进展中的性别特异性机制

《Autoimmunity Reviews》:Sex-specific mechanisms in the pathogenesis and progression of chronic kidney disease

【字体: 时间:2025年10月16日 来源:Autoimmunity Reviews 8.3

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  本综述系统阐述了性激素双向调控、肠道菌群-宿主代谢互作、性染色体失活/丢失等机制在慢性肾脏病(CKD)性别差异中的作用。雄激素通过TGF-β/TNF-α轴、RAAS/20-HETE通路协同NLRP3炎性体加重肾损伤,而雌激素通过ACE2/Ang-(1-7)、GPER/Sirt1等通路发挥保护作用。文章整合多维度因素构建了性别特异性CKD进展病理模型,为个体化治疗提供新视角。

  
慢性肾脏病(CKD)已成为全球重大公共卫生问题,其流行病学存在显著性别差异:男性在青壮年时期更易发生CKD,而绝经后女性CKD发病率和进展速度显著上升。这种差异提示性激素在CKD发病机制中起关键调控作用。
性激素的双向调控机制
性激素通过基因组和非基因组途径调控生理功能。雄激素通过激活TGF-β/TNF-α轴与NLRP3炎性体形成正反馈循环,驱动肾脏纤维化和炎症恶性进展。具体而言,雄激素-雄激素受体(AR)复合物直接结合TGF-β启动子促进其转录,同时诱导巨噬细胞向M2a表型极化,分泌IL-6、TNF-α等促炎因子,进一步激活NF-κB信号通路。此外,雄激素上调肾素活性,过度激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),导致血管紧张素II(AngII)介导的血管收缩及STING/ACSL4通路依赖性铁死亡。20-羟二十碳四烯酸(20-HETE)作为AngII的第二信使,协同加重肾血管损伤。
相反,雌激素通过下调ACE1/AT1R、上调ACE2/Ang-(1-7)轴改善肾血流动力学,并抑制内皮素-1(ET-1)表达。其激活G蛋白偶联雌激素受体(GPER)后增强Sirt1去乙酰化活性,抑制高迁移率族蛋白B1(HMGB1)核质转运,减少炎症因子释放。雌激素还通过PI3K/Akt和MAPK/ERK通路抑制TGF-β1/Smad信号,上调基质金属蛋白酶(MMP-2/MMP-9)促进细胞外基质(ECM)降解,延缓纤维化。
性激素类似物的双重角色
外源性雄激素类似物(如合成类固醇)通过直接激活AR或经CYP450酶芳香化为雌激素样物质,加重蛋白质尿和肾小球硬化。雌激素样物质(如植物雌激素)在低剂量时通过Nrf2/ARE通路抗氧化,但高剂量环境污染物双酚A(BPA)可诱导NCOA4介导的铁蛋白自噬和AMPK/mTOR/ULK1通路激活,触发肾小管上皮细胞铁死亡。
肠道菌群-性激素轴
男性肠道中阿德勒克雷茨菌属(Adlercreutzia)、杜雷菌属(Dorea)等菌群富集,分泌脂多糖(LPS)和三甲胺氧化物(TMAO),激活TLR4/NF-κB和NLRP3炎性体,促进肾脏炎症。女性则以拟杆菌属(Bacteroides)、普雷沃菌属(Prevotella)为主,其代谢产生的短链脂肪酸(SCFAs)通过GPR43/41抑制NF-κB通路,减轻肾损伤。绝经后女性雌激素水平下降导致肠道菌群紊乱,加速尿毒症毒素(如硫酸吲哚酯)积累,形成"菌群失衡-毒素蓄积-肾功能恶化"恶性循环。
性染色体调控网络
女性X染色体失活(XCI)过程中,KDM6A等逃逸基因增强线粒体抗氧化能力,维持基因组稳定性。男性则易出现Y染色体嵌合缺失(LOY),导致超氧化物歧化酶2(SOD2)表达下降和UTY基因功能缺失,促进巨噬细胞M1极化,加剧肾小管间质炎症。性染色体还通过表观遗传修饰调控激素代谢酶表达,如XY个体芳香化酶活性显著高于XX个体,影响局部雌激素合成。
免疫调控的性别特异性
X连锁基因TLR7在女性免疫细胞中高表达,增强抗病毒应答,但亦增加自身免疫性疾病风险。男性GPR174与Gαi蛋白耦合效率更高,抑制B细胞向生发中心迁移,削弱体液免疫。此外,Y染色体基因UTY缺失可上调CD274、LAG3等免疫检查点分子,导致T细胞耗竭。
其他影响因素
年龄与性激素衰退协同放大CKD性别差异:老年男性睾丸功能减退可能减轻炎症反应,而绝经后女性雌激素锐增失保护作用。肥胖相关脂毒性通过CD36受体促进肾脏脂质沉积,激活TLR4/NLRP3通路。男性更易接触肾毒性物质(如重金属、有机溶剂),女性则因NSAIDs使用和尿路感染易发慢性间质性肾炎。
综上,CKD性别差异由性激素双向调控、性染色体剂量效应、肠道菌群代谢互作及环境因素共同塑造,阐明这些机制为开发性别特异性诊疗策略提供了理论基础。
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