足细胞FFAR4缺失加剧肾小球疾病与衰老的机制研究及治疗新策略

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Molecular Therapy 12.1

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  针对肾小球疾病及衰老中足细胞损伤机制不明的难题,四川大学团队聚焦游离脂肪酸受体4(FFAR4)展开研究。通过临床样本分析、基因敲除模型和药物干预实验,揭示FFAR4通过激活CaMKKβ-AMPK通路抑制细胞衰老和脂代谢紊乱,从而保护足细胞功能。该研究为FSGS、DKD等疾病及肾衰老提供了新型治疗靶点,相关成果发表于《Molecular Therapy》。

  

肾小球疾病是慢性肾脏病(CKD)的主要病因,其中局灶节段性肾小球硬化(FSGS)和糖尿病肾病(DKD)的发病率逐年攀升。随着全球老龄化加剧,年龄相关的肾小球病变也日益严峻。足细胞作为肾小球滤过屏障的核心组分,其损伤被认为是疾病进展的关键环节。然而,当前对足细胞损伤的分子机制认知不足,临床治疗手段匮乏。既往研究发现,游离脂肪酸受体4(FFAR4)在代谢性疾病中发挥重要作用,但其在肾小球疾病和衰老中的功能尚未阐明。

为探索这一科学问题,四川大学华西医院的研究团队通过多维度实验体系,系统揭示了FFAR4在足细胞保护中的核心作用。研究首先分析了人类肾活检样本(包括FSGS、DKD、狼疮性肾炎LN和微小病变MCD患者),结合基因工程小鼠模型(全身性和足细胞特异性FFAR4敲除)和药物干预实验(FFAR4激动剂TUG891和鱼油),并运用免疫组化、分子生物学及代谢组学技术,阐明了FFAR4调控足细胞衰老和脂代谢的分子机制。

研究结果

足细胞FFAR4表达在患者和小鼠肾小球疾病中降低
临床样本分析显示,FSGS、DKD等患者肾小球FFAR4表达显著下调,且与肾功能指标(如eGFR和Scr)密切相关。动物实验进一步证实,阿霉素(ADR)诱导的肾病模型和糖尿病小鼠中,足细胞FFAR4表达同样下降。

FFAR4缺失加剧肾小球损伤
全身性FFAR4敲除小鼠在ADR肾病和糖尿病模型中表现出更严重的蛋白尿和足细胞损伤。通过构建足细胞特异性敲除(Podocin-Cre×FFAR4fl/fl
)小鼠,研究明确FFAR4的足细胞自主性保护作用。

FFAR4激动剂和鱼油改善疾病表型
TUG891治疗显著减轻ADR肾病和糖尿病小鼠的肾小球硬化,鱼油干预则有效缓解衰老相关的足细胞损伤。机制上,FFAR4通过激活钙调蛋白激酶β(CaMKKβ)-AMPK信号通路,抑制细胞衰老标志物(如p16INK4a
和SA-β-gal)的表达,并纠正脂代谢紊乱(降低脂滴积累和甘油三酯水平)。

讨论与意义
该研究首次阐明FFAR4是足细胞衰老和脂毒性的关键调控因子。在肾小球疾病和衰老过程中,FFAR4表达下降导致CaMKKβ-AMPK信号失活,进而诱发细胞周期停滞和脂质沉积,最终加速足细胞损伤。这一发现不仅揭示了肾小球病变的新机制,还为临床转化提供了双重策略:靶向FFAR4的小分子药物(如TUG891)和天然膳食补充剂(鱼油)均展现出治疗潜力。研究结果发表于《Molecular Therapy》,为代谢相关性肾病及年龄相关性肾损伤的精准干预奠定了理论基础。

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