综述:利用ROCK生物学革新糖尿病肾病治疗:机制解码与治疗策略设计

《Diabetology International》:Harnessing ROCK biology to revolutionize diabetic nephropathy: decoding mechanisms, designing therapies

【字体: 时间:2025年11月27日 来源:Diabetology International 1.2

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  本综述系统阐述了Rho相关卷曲螺旋蛋白激酶(ROCK)在糖尿病肾病(DN)中的核心作用,聚焦ROCK1与ROCK2亚型的特异性功能。ROCK1调控AMP活化蛋白激酶(AMPK)介导的脂肪酸代谢及线粒体动力学,而ROCK2主导核因子κB(NF-κB)炎症通路与转化生长因子-β(TGF-β)纤维化进程。文章深入探讨了ROCK信号在足细胞损伤、肾小球硬化及肾小管功能障碍中的机制,并展望了ROCK抑制剂(如法舒地尔、贝鲁莫地尔)在慢性肾脏病(CKD)治疗中的转化潜力,为靶向治疗提供了新视角。

  
分子结构与调控机制
ROCK1和ROCK2作为丝氨酸/苏氨酸激酶,具有高度保守的多域结构,包括N端激酶域、中央卷曲螺旋域(含Rho结合域)和C端pleckstrin homology(PH)域。二者虽激酶域同源性高,但激活机制迥异:ROCK1通过caspase-3切割DETD基序在凋亡中被激活,而ROCK2则经granzyme B切割IETD位点参与免疫应答。在肾脏中,ROCK1定位于胞质和膜结构,调控细胞黏附与收缩;ROCK2则更多分布于核内,可能通过磷酸化组蛋白修饰因子参与表观遗传调控。
ROCK在糖尿病肾病中的激活
高糖环境、血流动力学改变(如血管紧张素II通过AT1受体激活Rho/ROCK)及脂质代谢异常(如溶血磷脂酸、鞘氨醇-1-磷酸)共同驱动ROCK信号异常活化。持续ROCK激活导致足细胞线粒体分裂、足突消失,并促进系膜细胞外基质沉积与炎症因子释放。临床研究显示,糖尿病患者肾活检组织中ROCK活性显著升高,印证其作为疾病修饰靶点的潜力。
ROCK1的代谢调控功能
ROCK1通过抑制AMPK活性干扰能量稳态,下调过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC1α)和肉碱棕榈酰转移酶1A(CPT1A),抑制脂肪酸氧化。同时,ROCK1直接磷酸化动力相关蛋白1(Drp1),诱导线粒体过度分裂,加剧氧化应激。足细胞特异性ROCK1激活小鼠出现蛋白尿和足突effacement,而ROCK1基因敲除可改善糖尿病肾病的代谢紊乱与纤维化。
ROCK2在炎症与纤维化中的作用
ROCK2通过促进IκBα磷酸化降解,激活NF-κB核转位,上调单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和细胞黏附分子(如ICAM-1)。在纤维化进程中,ROCK2通过c-Jun N末端激酶(JNK)和细胞外信号调节激酶(ERK)放大TGF-β信号,促进胶原沉积。足细胞ROCK2缺失可激活过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)信号,减轻凋亡与肾小球瘢痕形成。
ROCK抑制剂的治疗前景
泛ROCK抑制剂法舒地尔在动物模型中显著降低蛋白尿和肾小球硬化;ROCK2选择性抑制剂贝鲁莫地尔通过调控Regulator of G protein signaling 2(RGS2)-cadherin-13(CDH13)轴保护足细胞。临床试验表明,法舒地尔可独立于血压与血糖控制降低蛋白尿。他汀类药物可能通过抑制Rho GTPase异戊烯化间接抑制ROCK,发挥肾脏保护作用。
ROCK2在电解质稳态中的新角色
近期研究发现,肾小管ROCK2通过信号转导与转录激活因子3(STAT3)调控盐皮质激素受体(MR)表达,影响上皮钠通道(ENaC)活性。tubule-specific ROCK2敲除小鼠尿钠排泄增加,提示ROCK2抑制剂或可改善糖尿病肾病中的钠潴留与高血压。
挑战与展望
当前ROCK抑制剂面临亚型选择性不足、系统给药副作用(如低血压)等挑战。未来需开发肾脏靶向递送系统(如CD44靶向纳米颗粒),并探索与钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)抑制剂或肾素-血管紧张素系统(RAS)阻断剂的联合疗法。生物标志物(如ROCK磷酸化底物)与精准临床试验设计将加速其临床转化。
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