Angiopoietin-like 4 通过整合素 β5/FAK 信号通路加剧急性肾损伤中的肾小管上皮细胞焦亡

《Kinésithérapie, la Revue》：Angiopoietin-like 4 exacerbates renal tubular epithelial cell pyroptosis in acute kidney injury via integrin β5/FAK signaling pathway

本研究发现Angptl4通过激活整合素β5-FAK通路促进肾小管细胞焦亡，加重急性肾损伤，敲除Angptl4可改善损伤，提示其为治疗靶点。

　　

沈秀金|王海冰|翁春华|何永春|邵雪|乐静云|陈慧|沈启霞|陈建华|江洪

中国浙江省杭州市浙江大学医学院附属第一医院肾脏病中心

摘要

引言

血管生成素样蛋白4（Angptl4）是一种分泌蛋白，参与多种生物过程。我们之前关于Angptl4在轻度病变性肾病（MCD）中作用的研究意外发现，Angptl4与肾功能之间存在密切关联，尤其是在合并急性肾损伤（AKI）的MCD患者中，这提示Angptl4可能在AKI中发挥作用。然而，Angptl4在AKI中的具体作用及其分子机制尚未明确。

方法

通过ELISA和免疫组化技术分析AKI患者的活检组织及血清样本，以评估ANGPTL4的表达及其与肾功能的相关性。在体外实验中，使用过表达或敲低ANGPTL4的HK-2细胞来研究ANGPTL4对细胞焦亡的影响。在体内实验中，通过顺铂或缺血/再灌注诱导的AKI小鼠模型，生成了全基因组敲除或条件性敲除ANGPTL4的小鼠。此外，我们还采用多种实验方法探讨了ANGPTL4通过与整合素β的相互作用如何导致肾小管细胞损伤。

结果

在多种AKI模型中，肾小管上皮细胞中的ANGPTL4表达水平升高，并与肾功能相关。体外实验表明，ANGPTL4会加剧肿瘤抑制因子GSDME依赖性的细胞焦亡。在基因敲除小鼠中，Angptl4的过表达会加重肾功能损伤、炎症和细胞焦亡，而Angptl4的缺失则能减轻AKI引起的肾损伤。机制上，ANGPTL4与整合素β5结合并激活 focal adhesion kinase (FAK)，通过caspase 3/GSDME 信号通路促进肾小管细胞焦亡。抑制整合素β5或FAK可减轻肾小管细胞焦亡和肾功能障碍。此外，ANGPTL4还能促进肾小管上皮细胞分泌细胞因子MCP-1和RANTES，从而增加巨噬细胞的募集。

结论

我们的研究结果表明，ANGPTL4可引发细胞焦亡并加重AKI中的肾损伤，为AKI的诊断和治疗提供了潜在靶点。

方法部分

详细方法见补充材料中的“方法”部分。

AKI中ANGPTL4表达升高且与肾功能相关

免疫组化结果显示，AKI患者的肾小管中ANGPTL4水平升高（图1a）。同样，AKI患者的血清ANGPTL4水平也高于非AKI患者或健康对照组，尤其是在肾小球滤过率低于60 ml/min/1.73 m2的患者中（图1b和c）。此外，血清ANGPTL4水平与血清肌酐和血尿素氮呈正相关，与某些指标呈负相关。

讨论

本研究揭示了ANGPTl4在AKI中的新功能，即其对细胞焦亡的影响。我们发现AKI患者的ANGPTl4水平显著升高，并且与肾功能密切相关。进一步研究表明，ANGPTl4的升高会加重AKI中的肾损伤、炎症和细胞焦亡，这一现象在体内和体外实验模型中均得到验证。从机制上看，ANGPTl4通过与整合素β的结合并激活FAK来加速肾小管上皮细胞的焦亡过程。

利益冲突声明

所有作者均声明没有利益冲突。

数据说明

所有数据均包含在正文或补充材料中。如需重新分析本文中的数据，可联系第一作者或通讯作者获取额外信息。

致谢

感谢南京医科大学儿童医院的张爱华教授提供TKPTS细胞。同时感谢Figdraw在制作机制示意图方面提供的帮助。本研究得到了国家自然科学基金（项目编号82170682、82100795、82300853和82370710）、浙江省自然科学基金（项目编号LY20H050007和LY23H050003）以及相关医疗健康科技项目的支持。