综述:足细胞细胞周期紊乱:一个新兴且日益被认知的现象

【字体: 时间:2025年04月19日 来源:Cell Death Discovery 6.1

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  本文系统阐述了足细胞(podocytes)作为终末分化细胞在病理刺激下异常重入细胞周期(cell cycle re-entry)导致有丝分裂灾难(mitotic catastrophe, MC)的机制,聚焦于FSGS、IgAN、DKD等肾脏疾病中Notch、mTOR、STAT3等关键通路的作用,为靶向干预足细胞损伤提供新思路。推荐关注MDM2、MYDGF、4E-BP1等潜在治疗靶点。

  

在肾脏疾病研究领域,足细胞(podocytes)作为肾小球滤过屏障的关键组分,其功能障碍与蛋白尿的发生密切相关。最新综述《足细胞细胞周期紊乱:一个新兴且日益被认知的现象》揭示了这一特殊病理过程的分子机制及其临床意义。

足细胞细胞周期重入/阻滞与有丝分裂灾难

终末分化的足细胞通常处于G0期静止状态,这依赖于细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(CDKI)p27和p57的高表达。然而在病理条件下,多种刺激可促使足细胞异常重入细胞周期。由于独特的细胞骨架结构,足细胞无法同时维持足突结构和完成胞质分裂,最终形成双核/多核足细胞。这种"有丝分裂灾难"(MC)表现为核异常和细胞死亡,是足细胞损伤的重要形式。研究显示,重入细胞周期的足细胞对损伤更敏感,易发生凋亡或从基底膜脱落,导致蛋白尿。

肾脏疾病中的足细胞细胞周期紊乱

原发性肾小球疾病

在局灶节段性肾小球硬化(FSGS)中,MDM2通过Notch1通路诱导足细胞MC;YAP激活促进细胞周期相关蛋白表达;mTORC1/4E-BP1信号异常导致G1/S期阻滞。遗传因素如INF2基因突变也可通过转录组重编程触发MC。而KLF4和MYDGF则通过抑制STAT3信号或调控RUNX2发挥保护作用。

IgA肾病(IgAN)中,Gas6通过下调p27促使足细胞周期重入。急进性肾小球肾炎(RPGN)则涉及EGFR/STAT3/miR-92a轴异常,后者靶向抑制p57Kip2

继发性肾小球疾病

糖尿病肾病(DKD)的机制尤为复杂:

  • 蛋白质:TCTP通过mTORC1激活4E-BP1磷酸化;AGEs经NIPP1/PP1/p27Kip1通路诱导周期阻滞
  • 激素:生长激素(GH)激活TGF-β1/Notch信号;甲状腺激素(TH)异常通过TRα1-ERK1/2导致周期紊乱
  • LncRNA:evf-2通过hnRNPU调控周期蛋白;MIAT通过Sox4/p53通路促进MC

狼疮肾炎(LN)中PIK3CA突变导致足细胞去分化。HIV相关肾病(HIVAN)则涉及Nef介导的Src/Stat3/MAPK通路激活,以及TERT/Wnt信号异常。

遗传相关肾病

Alport综合征中足细胞呈现"最优肥大"现象——G1期停滞可代偿功能,但S/G2/M期进展则有害。Dent-2病则因OCRL1突变影响内吞和周期调控。

潜在治疗策略

药物方面:

  • 降糖药:利格列汀(DPP4抑制剂)延缓周期进程
  • 抗肿瘤药:钒复合物诱导G2/M期阻滞
  • 天然化合物:熊果酸(UA)通过p62/NF-κB/MDM2/Notch1通路缓解MC

关键靶点蛋白:

  • Profilin1缺失导致肌动蛋白聚合异常引发MC
  • HDAC1/2缺失引起Ki67表达增加和周期重入
  • GSK3β是维持足细胞终末分化的关键激酶
  • 组蛋白乙酰转移酶MOF缺陷导致G2/M期阻滞

展望与挑战

当前研究证实,不同肾脏疾病虽起始诱因各异,但最终均汇聚于足细胞周期紊乱这一共同病理终点。未来研究需明确:如何精确调控足细胞停留在"最优肥大"状态而非进入损伤易感期?体外诱导足细胞增殖再移植是否可行?随着对KLF4、MYDGF等保护性分子机制的深入解析,靶向干预足细胞周期紊乱将为肾脏疾病治疗开辟新途径。

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