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慢性肾病（CKD）的肾纤维化进程受多种因素影响，巨噬细胞极化和自噬的关系尚不明确。研究人员聚焦颗粒蛋白前体（PGRN），经体内外实验发现，PGRN 促进 M2 巨噬细胞极化和肾纤维化。该成果为 CKD 治疗提供潜在靶点，意义重大。
在人体这个复杂的 “小宇宙” 里，肾脏就像一台勤劳的 “净化器”，日以继夜地过滤血液、排出废物，维持着身体的内环境稳定。然而，慢性肾病（CKD）却如同隐藏在暗处的 “敌人”，悄然破坏着肾脏的正常功能。如今，CKD 已成为全球性的健康难题，不少患者会逐渐进展到终末期肾衰竭，生活质量严重下降，生命健康也受到巨大威胁。
肾纤维化是 CKD 的典型特征，就像肾脏里出现了 “疤痕组织”，不断侵蚀着肾脏的正常结构和功能。在肾纤维化的发展过程中，巨噬细胞的极化起着关键作用。巨噬细胞就像身体里的 “多面手”，能根据环境变化变成不同的 “角色”，比如促炎的 M1 型和组织修复的 M2 型。但目前对于巨噬细胞极化和肾纤维化之间的复杂关系，以及自噬在其中的作用，科学家们还没有完全弄清楚。此外，颗粒蛋白前体（PGRN）作为一种在炎症和组织修复中发挥作用的糖蛋白，在肾纤维化中的具体角色也有待探究。为了揭开这些谜团，上海交通大学医学院附属瑞金医院等机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本方面，收集了 CKD 患者的肾组织样本，并构建了单侧输尿管梗阻（UUO）诱导的小鼠模型。实验技术上，运用免疫组化、免疫荧光观察组织中相关蛋白的表达和定位；通过 Western blot 分析蛋白表达水平；利用 qRT-PCR 检测基因的表达量；借助流式细胞术分析巨噬细胞的极化情况；还用 mCherry-GFP-LC3 双标系统研究自噬通量 。
下面来看具体的研究结果：
- PGRN 在 CKD 患者和 UUO 模型小鼠肾组织中的表达：研究发现，CKD 患者血清中 PGRN mRNA 表达水平显著高于健康人，UUO 模型小鼠肾组织中 PGRN 的表达也明显升高，且随着时间推移逐渐增加，在诱导后 28 天达到峰值。免疫荧光染色显示，在 CKD 纤维化患者和 UUO 模型小鼠的肾组织中，PGRN 与巨噬细胞标记物 CD68 共表达 ，提示 PGRN 可能由巨噬细胞表达。
- 激活 PGRN 对 UUO 诱导的肾纤维化的影响：给小鼠腹腔注射重组 PGRN（rPGRN）后发现，与对照组相比，rPGRN 处理加剧了 UUO 模型小鼠的肾纤维化。通过 H&E、PAS 和 Masson 染色评估肾组织的组织学变化，结果显示肾纤维化明显加重。qRT-PCR 和 Western blot 分析发现，纤维化相关标记物如纤连蛋白（Fibronectin）、α - 平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和 I 型胶原 α1 链（COL1A1）的 mRNA 和蛋白水平显著升高。
- rPGRN 处理对 UUO 模型小鼠巨噬细胞浸润和细胞因子分泌的影响：免疫荧光双染结果表明，rPGRN 处理后，UUO 模型小鼠肾组织中巨噬细胞浸润增加，尤其是 CD206+的 M2 型巨噬细胞增多。qRT-PCR 分析显示，在 UUO 模型小鼠中，PGRN 过表达增加了促炎细胞因子如 CD86、NLRP3、IL-1β、TNF-α 和 Nos2 的分泌，同时也提高了 M2 巨噬细胞相关分泌因子如 Mrc1、Il-10、Arg-1 和 Ccl17 的水平。流式细胞术分析进一步证实，rPGRN 显著增加了 UUO 模型小鼠中 CD206+（M2）巨噬细胞与 CD86+（M1）巨噬细胞的比例 。
- PGRN 基因敲除对 UUO 模型小鼠肾纤维化的治疗效果：构建 PGRN 基因敲除（PGRN-/-）小鼠并进行研究，发现与野生型（WT）UUO 小鼠相比，PGRN-/- UUO 小鼠肾组织损伤明显减轻，Masson 染色显示其肾组织中胶原纤维沉积减少。免疫组化、qRT-PCR 和 Western blot 分析表明，PGRN 敲除导致纤维化标记物 Fibronectin、α -SMA 和 COL1A1 的表达下调。免疫荧光染色显示，PGRN-/- UUO 小鼠肾组织中 CD206+和 CD86+巨噬细胞数量减少 。
- PGRN 缺乏对肾纤维化中线粒体功能和自噬的影响：研究发现，PGRN 缺乏可减轻肾纤维化中的线粒体功能障碍和自噬损伤。与 WT UUO 小鼠相比，PGRN-/- UUO 小鼠肾组织中 mtDNA 含量增加，线粒体结构改善，线粒体生物发生相关基因 PGC1α、TOMM20 和 Fis1 表达上调，而 MFN2 和 Drp1 水平降低。同时，PGRN-/- UUO 小鼠自噬相关基因 LC3 表达降低，P62 蛋白水平升高，表明自噬通量受损 。
- PGRN 缺乏对自噬功能和 M2 巨噬细胞极化的影响：对 WT 和 PGRN-/-小鼠的骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）进行研究，发现 PGRN-/-小鼠的 M2 巨噬细胞中，p-mTOR 和 P62 蛋白表达增加，而参与线粒体功能和自噬的蛋白如 p-AMPK、LC3、PGC1α、TOMM20 和 Fis1 表达下调。免疫荧光分析显示，PGRN-/-小鼠的 M2 巨噬细胞中溶酶体标记物 LAMP1 和自噬标记物 LC3 表达明显降低，mCherry-GFP-LC3 双标系统检测发现其自噬通量在早期受阻。qPCR 和流式细胞术分析表明，PGRN-/-小鼠的 M2 巨噬细胞中 M2 巨噬细胞标记物 Mrc1、Arg1 和 IL-10 的表达显著降低 。
- PGRN 过表达对自噬和 M2 巨噬细胞极化的影响：将 PGRN 过表达质粒转染到原代巨噬细胞中，发现 PGRN 过表达增强了自噬相关标记物 ATG5 和 ATG12 的荧光强度，Western blot 分析也证实了 PGRN 在调节自噬中的作用。Co-IP 实验表明 PGRN 与 ATG5 和 ATG12 相互作用。沉默 ATG5 可抑制 PGRN 过表达诱导的 M2 巨噬细胞极化和自噬增强 。
综合研究结果和讨论部分，该研究明确了 PGRN 在巨噬细胞极化和肾纤维化中的关键作用。PGRN 通过调节自噬和线粒体功能，促进 M2 巨噬细胞极化，进而加剧肾纤维化。而 PGRN 基因敲除则能减轻肾纤维化，改善线粒体质量控制，恢复自噬活性。这一研究不仅揭示了 CKD 肾纤维化新的分子机制，还为 CKD 和肾纤维化的治疗提供了潜在的靶点 ——PGRN。未来，有望基于这些发现开发出调节 PGRN 表达或自噬平衡的治疗策略，为众多 CKD 患者带来新的希望。不过，目前研究也存在一些局限性，比如 UUO 模型不能完全模拟人类 CKD 的复杂性，ATG5 和 ATG12 与 PGRN 之间精确的分子相互作用还需进一步探究，而且研究结果还需在更大规模的 CKD 患者队列中进行验证 。但总体而言，该研究为肾纤维化的研究领域开辟了新的方向，具有重要的理论和临床意义。
