成纤维细胞特异性蛋白Palladin通过MRTF–SRF信号通路促进肾脏纤维化

《The Journal of Pathology》：Fibroblast-specific palladin drives kidney fibrosis via MRTF–SRF signaling

肾纤维化中palladin通过actin cytoskeleton和MRTF-SRF信号通路促进纤维化，基因敲除可改善肾功能和纤维化程度。

　　在慢性肾脏疾病（CKD）的进展过程中，纤维化是一个普遍存在的病理特征，它不仅导致肾功能的逐渐丧失，还可能引发其他器官的损害和高死亡率。纤维化的发生通常与异常的伤口愈合机制相关，表现为细胞外基质（ECM）的沉积和成纤维细胞/肌成纤维细胞的积累。TGF-β1作为纤维化的重要驱动因子，其信号通路在多个器官中被证实与纤维化过程密切相关。然而，尽管已有研究揭示了TGF-β1如何通过调控细胞骨架动态影响纤维化进程，关于细胞骨架相关蛋白是否直接参与纤维化机制仍存在诸多未解之谜。本文通过系统分析人类蛋白组数据和小鼠模型，揭示了palladin这一细胞骨架相关蛋白在肾纤维化中的关键作用，并进一步阐明其与MRTF-SRF信号通路之间的相互作用机制。

palladin是一种与细胞骨架相互作用的蛋白质，其功能主要体现在促进细胞内力的生成和调节细胞结构的稳定性。研究发现，palladin的表达水平与肾功能指标如估算肾小球滤过率（eGFR）以及ECM的主要成分——胶原蛋白I型α1链（COL1A1）的表达水平显著相关。这表明palladin可能在肾纤维化的发生和进展中扮演重要角色。在人类肾病患者的样本中，palladin的表达水平在eGFR较低且伴有纤维化的肾脏间质区域显著升高，进一步支持了这一假设。此外，研究还发现palladin的表达与多种肾病类型（如IgA肾病、糖尿病肾病和肾硬化）中的肾功能和纤维化程度密切相关，提示palladin可能是一个具有广泛适用性的纤维化标志物。

在细胞层面，研究通过体外实验验证了palladin在TGF-β1诱导的纤维化中的作用。TGF-β1能够通过激活MRTF-SRF信号通路促进成纤维细胞的肌成纤维化转化和ECM的沉积。实验结果显示，当palladin基因被沉默时，TGF-β1诱导的F-actin聚合受到抑制，MRTF-SRF信号通路的活性也相应下降。同时，palladin的表达水平本身受到MRTF-SRF信号通路的调控，形成了一种正反馈循环。这一机制意味着palladin不仅作为TGF-β1信号的下游效应分子，还反过来增强TGF-β1的信号传导，从而加速纤维化进程。

在动物模型中，研究通过构建纤维化特异性的小鼠模型进一步验证了palladin的作用。实验中，研究人员利用CRISPR/Cas9技术生成了能够通过Cre重组酶在成纤维细胞中特异性敲除palladin的小鼠（palladin^iFBKO）。在腺嘌呤诱导的肾病模型中，与野生型小鼠（palladin^F/F）相比，palladin^iFBKO小鼠表现出更显著的肾功能保护效应，包括血清肌酐（Cr）和血尿素氮（BUN）水平的下降，以及ECM沉积和肌成纤维细胞形成的减少。这些结果表明，palladin在肾纤维化过程中具有核心作用，其在成纤维细胞中的表达与纤维化的严重程度直接相关。

进一步的机制研究表明，palladin通过调控细胞骨架的动态变化影响MRTF-SRF信号通路的激活。当TGF-β1刺激成纤维细胞时，palladin的表达增加，进而促进F-actin的聚合，这一过程反过来增强了MRTF-SRF信号的活性。通过基因敲除实验，研究人员发现palladin的缺失能够显著抑制TGF-β1诱导的肌成纤维细胞形成和ECM沉积，说明palladin在纤维化过程中具有不可或缺的促进作用。此外，使用MRTF-SRF信号通路抑制剂CCG-1423和细胞骨架聚合抑制剂latrunculin B，均能有效降低palladin的表达水平，进一步验证了其与MRTF-SRF信号通路之间的依赖关系。

在临床样本中，palladin的表达水平与多种肾病类型中的肾功能和纤维化程度存在显著相关性。例如，在狼疮肾炎、局灶节段性肾小球硬化（FSGS）和IgA肾病患者中，palladin的表达与eGFR呈负相关，且与COL1A1的表达水平高度相关。这表明，palladin不仅在动物模型中发挥重要作用，在人类肾病中也具有类似的病理意义。研究还发现，palladin与MRTF-SRF信号通路中的关键分子MKL1、MKL2和SRF在人类肾病样本中存在正相关，进一步支持了palladin在纤维化过程中的中心地位。

综上所述，palladin作为一种与细胞骨架相关的蛋白质，通过促进F-actin的聚合和激活MRTF-SRF信号通路，成为肾纤维化的重要驱动因子。其表达水平不仅受到TGF-β1的调控，还能够通过正反馈机制增强TGF-β1的信号传导，从而加剧纤维化进程。这一发现为肾纤维化的机制研究提供了新的视角，并为开发针对慢性肾病的治疗策略提供了潜在的靶点。通过抑制palladin的表达，可能有效阻断MRTF-SRF信号通路的激活，进而减少肌成纤维细胞的形成和ECM的沉积，从而延缓肾功能的恶化。此外，palladin在肾间质中的表达水平可能成为评估肾纤维化程度和肾功能状态的重要生物标志物，为临床诊断和预后评估提供了新的思路。

未来的研究需要进一步探讨palladin在不同细胞类型和组织中的具体作用机制，以及其在纤维化过程中的机械调控作用。例如，palladin如何通过细胞骨架的重塑影响机械信号的传导，以及其在不同器官中的功能差异。此外，针对palladin的靶向治疗策略是否具有临床可行性，也需要在更大规模的实验和临床研究中进行验证。目前，研究已经证明palladin的表达水平与多种肾病的病理特征密切相关，这为其作为治疗靶点提供了理论基础。然而，具体的干预手段和疗效评估仍需深入研究。总的来说，palladin作为肾纤维化的重要调控因子，其在细胞骨架动态和MRTF-SRF信号通路中的作用机制值得进一步探索，以期为慢性肾病的治疗提供新的思路和方法。