Wnt4/β-Catenin信号通路介导的足细胞与壁层上皮细胞互作在局灶节段性肾小球硬化中的性别差异机制研究

本研究针对局灶节段性肾小球硬化(FSGS)不可逆损伤的临床难题，通过转基因大鼠模型和人类原代样本，首次揭示了Wnt4/β-Catenin信号通路在足细胞损伤后与壁层上皮细胞(PECs)的性别特异性互作机制。研究发现雄性个体中更显著的Wnt4表达激活导致PECs迁移和CD44上调，为开发靶向干预策略提供了新靶点。

　　

慢性肾脏病(CKD)进展至终末期肾病(ESRD)已成为全球健康挑战，其中局灶节段性肾小球硬化(FSGS)因缺乏有效治疗手段备受关注。这种疾病的核心在于足细胞——这些终末分化的肾小球滤过屏障细胞一旦损伤超过20%就会引发不可逆病变。传统观点认为壁层上皮细胞(PECs)迁移至肾小球丛参与修复，但驱动这一过程的分子机制尚不明确。更令人困惑的是，临床观察显示FSGS存在显著性别差异，但背后机制始终成谜。

德国埃尔朗根-纽伦堡大学肾病病理学系的Eike Schwartze团队在《Scientific Reports》发表的研究，通过创新性结合转基因大鼠模型、人类活检样本和体外共培养系统，首次阐明Wnt4/β-Catenin信号通路在足细胞-PECs对话中的核心作用。研究发现损伤足细胞分泌的Wnt4以"旁分泌信号"方式激活PECs内β-Catenin，进而诱导CD44表达促进病变形成。更引人注目的是，该通路在雄性个体中激活更显著，这为解释FSGS性别差异提供了分子基础。

研究采用三大关键技术：①构建特异性表达人白喉毒素受体(hDTR)的转基因大鼠模型，通过精确剂量白喉毒素(DT)诱导足细胞损伤；②应用3D结构光照明显微镜(3D-SIM)定量分析滤过裂隙密度(FSD)；③建立体外PAN损伤的足细胞与PECs共培养体系，结合Wnt通路抑制剂DKK-1验证信号传导机制。人类队列包含60例活检样本(19例FSGS、22例微小病变病和19例对照)。

性别特异性足细胞损伤与FSGS病变形成
DT注射7天后，雄性大鼠足细胞损失更显著(P<0.05)，蛋白尿水平较雌性高近2倍。超分辨率显微镜显示雌性个体滤过裂隙密度(FSD)在14天时已显著恢复，而雄性恢复延迟。免疫组化证实Pax8阳性PECs向肾小球丛迁移的数量与FSGS病变程度呈正相关(r=0.927)。

Wnt4/β-Catenin通路参与FSGS病变形成
雄性大鼠在损伤14天时 glomerular Wnt4 mRNA表达较雌性高10倍(P<0.01)，且蛋白水平持续至42天。共定位分析显示β-Catenin特异性地在Pax8阳性PECs中积累，而非损伤足细胞。CD44作为下游靶点，其表达与PECs迁移数显著相关，且在病变区域与nephrin阳性足细胞空间分离。

损伤足细胞通过Wnt4激活PECs
体外实验证实PAN损伤的足细胞48小时后Wnt4 mRNA表达显著升高(P<0.01)，其培养上清可使PECs中Axin2表达增加5倍。这种激活可被DKK-1抑制，证实信号传导依赖经典Wnt通路。

人类FSGS样本验证
在19例原发性FSGS患者活检中，Pax8阳性PECs数量显著高于对照组(P<0.001)，且β-Catenin在病变区域特异性富集。值得注意的是，男性患者肾小球Wnt4表达显著高于女性(P<0.05)。

该研究首次系统阐释了足细胞-PECs互作的分子桥梁，揭示Wnt4/β-Catenin信号级联反应是FSGS病变形成的"中枢调控器"。特别具有临床价值的是发现该通路存在性别差异性激活，这为开发性别特异性治疗策略提供了理论依据。研究提出的"损伤足细胞分泌Wnt4→激活PECs内β-Catenin→促进CD44表达→驱动病变形成"的分子轴，不仅解释了FSGS的进展机制，更为靶向干预提供了多个潜在靶点。鉴于Wnt通路在肾脏发育与修复中的双重作用，未来研究需精确调控该通路的时间窗和活性强度，这可能是开发FSGS特效疗法的关键突破点。