小鼠健康状态与慢性肾病（CKD）中的微生物群及肾小球滤过率（GFR）

《ASN Publications》：Microbes and GFR in Health and CKD in Mice

肠道菌群通过调控肾小球滤过率（GFR）影响健康和慢性肾病（CKD）小鼠的肾功能，抑制菌群可提高GFR。研究显示，口服抗生素可增强健康小鼠和CKD模型的GFR，尤其在女性CKD小鼠中效果显著（第4、6周），男性则在第2周。机制上，单钠葡萄糖转运蛋白2抑制剂氨吡葡萄糖尼通过干扰远端小管钠重吸收，影响tubuloglomerular feedback（TGF），证明TGF是菌群调节GFR的初始机制。CKD小鼠的血浆肌酐和肾纤维化程度均被抗生素抑制。

　　

摘要 通俗语言总结

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要点

• 微生物在小鼠健康状态和慢性肾病（CKD）中调节肾小球滤过率（GFR）。
• 管球反馈机制最初参与了微生物对GFR的调节。

背景

微生物参与了多种宿主生理和病理生理过程。在本研究中，我们验证了微生物在健康状态和CKD中调节GFR的假设。

方法

为了探讨肠道微生物群对健康状态和CKD模型中肾脏功能的影响，我们观察了在改变肠道微生物后小鼠的GFR、血浆肌酐水平以及肾脏组织结构。

结果

在健康小鼠中，当肠道微生物被抑制（使用口服抗生素）或完全缺失（无菌环境）时，GFR显著增加。在通过腺嘌呤饮食诱导CKD并导致GFR下降的小鼠中，使用口服抗生素抑制肠道微生物同样能够提高GFR。在雌性小鼠中，与仅摄入腺嘌呤相比，口服抗生素在第4周和第6周时提高了GFR；在雄性小鼠中，口服抗生素在第2周时提高了GFR。腺嘌呤饮食显著增加了血浆肌酐水平和肾脏纤维化程度，而口服抗生素在两性中均抑制了这一现象。为了探究机制，我们使用了钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂恩格列净（empagliflozin）来验证改变管球反馈是否会导致GFR升高；恩格列净会抑制近端小管中的Na⁺重吸收，从而改变管球反馈机制。结果显示，恩格列净在第三周抑制了抗生素引起的GFR升高，但在第五周则没有这种效果，这表明改变的管球反馈机制确实参与了GFR的初始升高过程。

结论

微生物组通过涉及管球反馈的机制在设定基线GFR方面起着关键作用，即使在CKD小鼠中，抑制肠道微生物也能提高GFR。

可视化摘要

通俗语言总结本研究探讨了肠道微生物如何影响健康小鼠和慢性肾病（CKD）小鼠的肾脏功能，特别是肾小球滤过率（GFR）。研究发现，使用抗生素抑制肠道微生物后，健康小鼠和CKD小鼠的GFR均有所提高。在CKD小鼠中，腺嘌呤饮食会升高血浆肌酐水平和肾脏纤维化程度，而抗生素可以抑制这一现象。研究表明，管球反馈机制最初参与了微生物对GFR的调节。这些发现突显了微生物组在调节肾脏功能中的重要作用，并提出了通过靶向肠道微生物治疗CKD的潜在策略。

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