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急性肾损伤（AKI）常进展为慢性肾病（CKD），机制不明。研究人员针对缺血再灌注损伤（IRI）致 AKI 转 CKD 展开研究，发现 Ankrd1 在这一过程中持续上调，或可作为重要生物标志物，为疾病监测和治疗提供新方向。
在人体的 “生命工厂”—— 肾脏中，急性肾损伤（AKI）与慢性肾病（CKD）之间存在着千丝万缕的联系。AKI 就像是一场突如其来的 “风暴”，会使肾小球滤过率迅速下降，肾功能急剧衰退。而 CKD 则像一个 “慢性杀手”，全球约 13.4% 的人受其影响，其漫长的病理过程，如纤维化、炎症和肾小球硬化等，不断侵蚀着肾脏功能。更糟糕的是，AKI 和 CKD 相互影响，形成了一个恶性循环，严重威胁着人们的健康。目前，从 AKI 进展到 CKD 的分子机制和生物标志物仍不明确，这就像在黑暗中摸索，给患者的治疗和肾脏保护带来了极大的困难。
为了揭开这个谜团，来自华南理工大学的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。他们通过深入探究，发现 Ankrd1 与 AKI 向 CKD 的进展呈正相关，有望成为这一转变过程中极具价值的生物标志物。这一重要发现发表在了《Scientific Reports》上，为肾脏疾病的研究和治疗开辟了新的道路。
在研究方法上，研究人员主要运用了以下关键技术：首先，从 GEO 数据库获取单细胞核 RNA 测序（snRNA-seq）数据集和外部批量 RNA 测序（bulk RNA-seq）数据集，为后续分析提供数据基础；接着，运用多种生物信息学分析方法，如细胞间相互作用分析、轨迹分析和机器学习算法等，挖掘关键细胞簇和基因；此外，构建单侧肾缺血再灌注损伤（uIRI）小鼠模型，并通过实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）、免疫组化（IHC）分析等实验进行验证。
研究结果主要如下：
- 细胞类型聚类与鉴定：对 GSE139107 数据集预处理后，鉴定出小鼠肾脏 21 种主要细胞类型，近端小管（PT）细胞占比最大。其中，New PT1、New PT2 等五种细胞簇与肾损伤相关，参与 AKI-CKD 转变过程1。
- 细胞间相互作用：通过细胞间相互作用分析发现，在 CKD 组，成纤维细胞与 New PT2 直接相互作用，FGF、NCAM 等多种信号分子显著富集，提示 New PT2 与成纤维细胞间存在潜在相互作用23。
- 轨迹分析：基于伪时间轨迹分析，发现 New PT2 细胞在 AKI-CKD 转变中可分化为有效修复或适应不良修复的细胞。通过差异表达分析，获得 172 个重叠基因，这些基因与肾脏发育和细胞状态相关45。
- 筛选关键基因：利用五种机器学习模型筛选出 Ankrd1 和 Sema5a 两个关键候选基因。Ankrd1 从 AKI 到 CKD 持续上调，Sema5a 主要在 AKI 后期表达增加，表明 Ankrd1 在这一过程中可能起更重要作用67。
- 体内实验验证：建立 uIRI 小鼠模型，证实模型成功建立且肾间质纤维化逐渐加重。RT-qPCR 和 IHC 分析表明，Ankrd1 表达与 AKI-CKD 进展呈正相关，且在近端小管细胞中高表达89。
研究结论和讨论部分指出，本研究成功识别出 New PT2 与成纤维细胞的相互作用，并确定 Ankrd1 和 Sema5a 为潜在关键基因，其中 Ankrd1 或可作为 AKI-CKD 进展的优越生物标志物。Ankrd1 可能通过参与纤维化、上皮 - 间质转化（EMT）等过程促进 AKI 向 CKD 进展，但具体机制仍需进一步研究。这一研究为深入理解 AKI-CKD 进展机制提供了新视角，也为开发新的治疗策略和疾病监测方法奠定了基础，具有重要的理论和临床意义。未来研究可聚焦于抑制或沉默 Ankrd1 表达的功能作用，探索其在基因治疗中的潜力，有望为临床实践带来新突破。
