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慢性肾病（CKD）的病理标志是肾小管间质纤维化，为明确其相关机制，研究人员探究缺氧和 IL-1β 对近端肾小管上皮细胞（PTEC）修复的影响。结果发现二者协同触发 PTEC 衰老，为 CKD 诊疗提供新靶点和思路。
在慢性肾病（CKD）的世界里，一场悄无声息的 “战争” 正在肾脏中上演。近年来，CKD 的全球负担急剧上升，如同一片阴霾笼罩在人们的健康之上。它就像一个隐藏在身体里的 “定时炸弹”，而其主要的病理特征 —— 肾小管间质纤维化，更是让肾脏功能逐渐受损。
目前，我们虽然知道缺氧和炎症因子白细胞介素（IL）-1β 是肾小管间质纤维化的独立驱动因素，但对于它们在 CKD 中如何协同作用，影响近端肾小管上皮细胞（PTEC）的修复，却知之甚少。这就好比我们知道战场上有两支敌军，但却不清楚它们是如何联合作战的。为了揭开这个谜团，来自澳大利亚皇家布里斯班和妇女医院、昆士兰大学等机构的研究人员挺身而出，展开了一场深入的研究。
他们的研究成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上。研究人员通过对患者来源的 PTEC 进行体外培养实验，以及对人体 CKD 生物样本（肾脏组织、尿液）的检测，得出了一系列重要结论。这些结论不仅揭示了缺氧和 IL-1β/IL-1RI 信号通路协同诱导 PTEC 衰老的机制，还为 CKD 的治疗和诊断提供了新的靶点和思路，仿佛在黑暗中为我们点亮了一盏明灯。
研究人员在研究中用到了多种关键技术方法。在细胞实验方面，他们从患者的肾脏皮质组织中分离并培养 PTEC，对其进行缺氧和 IL-1β 处理。之后，运用批量 RNA 测序（RNA-seq）技术来分析细胞的转录组变化；采用蛋白质免疫印迹（Western blotting）和流式细胞术来检测蛋白质表达和细胞周期分布；通过 MTT 法测定细胞增殖情况；利用衰老相关 β - 半乳糖苷酶（SA-β-gal）染色来评估细胞衰老程度。在组织和尿液样本检测方面，他们对肾脏组织进行免疫荧光（IF）染色，观察 IL-1RI 和 SA-β-gal 的表达情况；对尿液样本中的 PTEC 进行流式细胞术分析，检测细胞的衰老标记物等 。
下面我们来详细看看研究结果。首先是 “Human primary proximal tubular epithelial cells (PTECs) upregulate IL-1RI under hypoxic-inflammatory conditions”，研究人员发现，与正常氧条件或单独缺氧条件下培养的 PTEC 相比，缺氧且添加 IL-1β 培养的 PTEC 中 IL-1RI（CD121a）蛋白表达显著增加，而诱饵 / 抑制受体 IL-1RII（CD121b）几乎不表达 。这表明缺氧和 IL-1β 共同作用才能上调 IL-1RI 的表达，增强 PTEC 对 IL-1β 刺激的敏感性。
接着，“Human primary PTECs display a discrete transcriptomic profile with up - regulated mitogen - activated protein kinase (MAPK) signalling under hypoxic - inflammatory conditions”，通过 RNA-seq 和后续分析，研究人员发现缺氧和 IL-1β 处理的 PTEC 呈现出独特的转录组特征，其中丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路等被显著激活。在这些上调的基因中，转化生长因子 β 受体 1（TGFBR1）在缺氧加 IL-1β 处理的样本中表达量较高，这意味着在缺氧炎症条件下，PTEC 对促纤维化的 TGF-β1 信号的反应性可能增强。
在 “Human primary PTEC display a transcriptomic profile associated with down - regulated cell cycling under hypoxic - inflammatory conditions” 部分，研究人员对缺氧加 IL-1β 与正常氧加载体对照的 PTEC 进行分析，发现细胞周期相关基因显著下调，如周期蛋白（CCNA2、CCNB1、CCNB2）等。同时，Lamin B1（LMNB1）表达也降低，这些都与细胞衰老相关。
然后是 “PTEC senescence under hypoxic - inflammatory conditions is mediated via IL-1RI signalling”，研究人员通过一系列实验证实，缺氧和 IL-1β 协同作用，通过激活 IL-1RI 信号通路，导致 PTEC 细胞增殖减少、G2/M 期细胞周期阻滞、衰老标记物 p21 和 SA-β-gal 活性增加，同时还会分泌促炎和促纤维化的衰老相关分泌表型（SASP）因子 。使用 IL-1RI 中和抗体或 senolytic 药物组合（槲皮素 + 达沙替尼）处理，可以减轻衰老细胞负担。
在对人体样本的研究中，“Significantly elevated PTEC IL-1RI expression and senescence in fibrotic kidneys” 显示，纤维化肾脏组织中 PTEC 的 IL-1RI 表达和 SA-β-gal 活性显著高于非纤维化组织；“Significantly elevated numbers of senescent urinary PTECs in patients with tubulointerstitial fibrosis” 表明，肾小管间质纤维化患者尿液中衰老的 PTEC 数量和比例显著增加，且与尿液中 IL-1β 水平和间质纤维化程度呈正相关 。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：缺氧和 IL-1β/IL-1RI 信号通路在 CKD 中协同作用，诱导 PTEC 衰老，并通过潜在的促纤维化（TGF-β1/TGFβR1）信号级联反应，介导肾小管间质纤维化。Senolytic 药物组合（槲皮素 + 达沙替尼）对缺氧加 IL-1β 处理的 PTEC 具有 senolytic 效果，这为未来新型 senolytic 疗法的临床前筛选提供了模型。此外，尿液中衰老 PTEC 的检测有望发展成为一种非侵入性的 CKD 纤维化检测方法。
这项研究意义重大，它揭示了 CKD 中 PTEC 衰老的新机制，为 CKD 的精准治疗提供了新的靶点，如同时阻断缺氧和 IL-1RI 信号通路的联合疗法。同时，尿液中衰老 PTEC 作为生物标志物的发现，为 CKD 的诊断和病情监测提供了新的方向，有望实现对 CKD 患者的个性化治疗和实时跟踪，为攻克慢性肾病带来了新的希望。
