PKR抑制剂通过抑制Sonic Hedgehog通路减轻高糖和H2 O2 诱导的肾上皮细胞损伤

本研究针对慢性肾脏病(CKD)中氧化应激诱导的肾纤维化难题，揭示了PKR抑制剂C16通过调控Sonic hedgehog(Shh)通路，显著降低高糖(HG)和H2 O2 诱导的肾上皮细胞氧化损伤、纤维化和上皮-间质转化(EMT)，为开发抗肾纤维化新靶点提供理论依据。

　　

慢性肾脏病(CKD)已成为全球公共卫生挑战，其中肾间质纤维化(RIF)是导致终末期肾病(ESRD)的关键病理过程。尽管已知转化生长因子-β(TGF-β)和上皮-间质转化(EMT)在纤维化中起核心作用，但现有疗法仍无法有效阻断疾病进展。更棘手的是，完全抑制TGF-β可能加剧炎症反应，而新兴的Hedgehog(Hh)信号通路在肾损伤后的异常激活，特别是其配体Sonic hedgehog(Shh)通过Gli转录因子促进肌成纤维细胞分化，成为纤维化治疗的新焦点。与此同时，双链RNA依赖蛋白激酶(PKR)作为应激感应器，在糖尿病心血管并发症中已被证实调控氧化应激和炎症，但其在肾上皮细胞损伤中的作用仍是未解之谜。

为探索这一科学盲区，来自印度医学研究理事会(ICMR)和印度科学与工业研究委员会(DST)资助的研究团队，在《Experimental Cell Research》发表了一项突破性研究。该工作创新性地将PKR与Shh通路联系起来，利用高糖(HG)和过氧化氢(H₂
O₂
)诱导的NRK-52E肾上皮细胞损伤模型，结合PKR特异性抑制剂C16和基因沉默技术，通过MTT法检测细胞活力、流式细胞术分析活性氧(ROS)水平、免疫荧光和RT-PCR评估基因表达，系统阐明了PKR调控氧化应激和纤维化的分子机制。

细胞活力与氧化应激分析显示，HG(25 mM)和H₂
O₂
(250 μM)处理使细胞存活率降至72-74%，同时显著提升PKR表达。而C16(5 μM)共处理可逆转这种损伤，降低ROS、丙二醛(MDA)和一氧化氮水平，其效果与N-乙酰半胱氨酸(NAC)抗氧化剂相当。

Shh通路调控研究发现，HG/H₂
O₂
刺激上调Shh、Smoothened(Smo)和Gli1 mRNA，同时抑制Ptch1表达。这种异常激活被C16和PKR siRNA显著逆转，首次证实PKR通过Shh-Gli1轴加剧肾细胞损伤。

EMT与纤维化标志物检测揭示，应激条件下α-SMA、波形蛋白(vimentin)和I型胶原蛋白表达升高，而上皮标志物E-钙黏蛋白(E-cadherin)减少。C16处理不仅抑制TGF-β介导的EMT进程，还显著降低纤维连接蛋白(fibronectin)等细胞外基质沉积。

这项研究的多重意义在于：首先，确立了PKR作为肾纤维化治疗的新靶点，其抑制剂C16展现出与经典抗氧化剂NAC相当的细胞保护作用；其次，首次揭示PKR通过Shh-Gli1通路调控EMT的分子级联，为理解器官纤维化提供了新视角；最后，实验证实靶向PKR可同时抑制氧化应激、炎症和纤维化三大病理环节，这种"一石三鸟"效应为开发多靶点抗CKD药物奠定了理论基础。正如作者Ganesh Lahane和Arti Dhar团队强调的，这项发现不仅填补了PKR在肾脏疾病中的研究空白，更为临床转化提供了具有明确作用机制的候选化合物，未来或可通过调控PKR/Shh信号轴，突破当前肾纤维化治疗的瓶颈。