猫非甾体抗炎药激活基因 - 1(fNAG-1)的特性及其在肾细胞中的保护作用研究

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:BMC Veterinary Research 2.3

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  domestic cats 易患肥胖和慢性肾衰竭(CKD),健康风险显著。本研究克隆分析猫 NAG-1(GDF15)序列,发现其在肝肾高表达,托芬那酸、槲皮素等可诱导其表达。过表达 fNAG-1 可增强线粒体膜电位、减少 ROS 生成,揭示其肾保护作用,为猫肾病治疗提供新方向。

  
随着猫咪寿命延长,肥胖与慢性肾衰竭(CKD)成为威胁其健康的两大杀手。肥胖不仅会引发代谢紊乱,还可能通过加剧氧化应激和线粒体功能障碍,加速肾脏损伤的进程。然而,目前针对猫肥胖相关肾病的发病机制尚未完全明确,缺乏有效的早期诊断生物标志物和治疗靶点。在此背景下,首尔国立大学兽医学院的研究团队开展了一项关于猫非甾体抗炎药激活基因 - 1(fNAG-1,又称生长分化因子 15,GDF15)的研究,试图揭开这一复杂疾病的潜在机制,相关成果发表在《BMC Veterinary Research》。

研究人员主要采用了分子克隆、实时定量 PCR(RT-qPCR)、细胞转染、线粒体膜电位检测、活性氧(ROS)分析等技术。样本来源于韩国 domestic cat 的子宫、肝、肾等组织,通过克隆 fNAG-1 的 cDNA 并与其他物种序列比对,分析其表达模式及功能。

分子克隆与序列分析


研究人员从猫子宫组织中克隆出 fNAG-1 的 cDNA,发现其与人类 NAG-1 序列高度相似,尤其在 RXXR 切割位点和 N - 糖基化位点表现出保守性。系统发育树显示,猫 NAG-1 与犬的同源性高达 96%。此外,猫、犬、人 NAG-1 的密码子使用偏好性分析表明,三者均倾向于使用富含 GC 的密码子,这可能与其甲基化水平及表达调控相关。

组织分布与诱导表达


RT-PCR 和 qRT-PCR 结果显示,fNAG-1 在猫的肝脏和肾脏中表达水平最高,脾脏和皮肤次之。通过 CRFK 猫肾上皮细胞模型发现,托芬那酸、槲皮素、白藜芦醇等化合物可显著诱导 fNAG-1 的表达,而美洛昔康无此作用,提示某些植物化学物和非甾体抗炎药(NSAIDs)可能通过上调 NAG-1 发挥肾保护效应。

肾保护功能验证


在氧化应激模型中,过表达 fNAG-1 的 CRFK 细胞表现出线粒体膜电位显著增强,细胞内及线粒体特异性 ROS(mtROS)生成减少,同时促凋亡蛋白 Bax 的表达下调。这表明 fNAG-1 可通过改善线粒体功能、抑制氧化应激和细胞凋亡,对肾脏细胞起到保护作用。

研究证实,fNAG-1 在猫肾脏中具有重要的保护功能,其高表达于肝肾组织,且可被多种肾保护化合物诱导。通过调控线粒体功能和氧化应激通路,fNAG-1 展现出延缓肾病进展的潜力。该研究不仅为猫肥胖相关肾病的发病机制提供了新见解,还首次明确了 fNAG-1 作为早期诊断生物标志物和治疗靶点的可能性,为开发基于 NAG-1 的膳食干预或药物疗法奠定了基础。未来研究需进一步探索其分子通路,并在体内模型中验证其疗效,以期为临床治疗提供更直接的理论依据。

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