细胞衰老与醛糖还原酶协同促进常染色体显性多囊肾病囊肿生长的机制及治疗新策略

本研究针对常染色体显性多囊肾病（ADPKD）中细胞衰老的促囊肿生长机制展开探索，通过构建Pkd1突变小鼠模型，结合衰老诱导剂D-半乳糖（D-gal）、senolytic药物（Dasatinib/Quercetin）及转基因INK-ATTAC小鼠，首次揭示衰老细胞通过分泌SASP（如AKR1B1）激活NF-κB通路促进囊肿进展。靶向清除p16Ink4a阳性衰老细胞或抑制AKR1B1可显著延缓疾病进程，为ADPKD治疗提供全新干预策略。

　　

常染色体显性多囊肾病（ADPKD）是最常见的遗传性肾病，由PKD1或PKD2基因突变导致，临床表现为进行性肾囊肿形成和肾功能衰竭。尽管已知细胞增殖、炎症等因素参与发病，但衰老细胞在ADPKD中的作用长期未明。随着患者年龄增长，超过50%会在60岁前进展至终末期肾病，提示衰老可能是关键驱动因素。细胞衰老以永久性细胞周期停滞为特征，伴随衰老相关分泌表型（SASP）的激活，但其在ADPKD中的具体机制和治疗潜力亟待探索。

为回答这一问题，研究人员通过构建Pkd1^RC/RC和Pkd1^nl/nl小鼠模型，结合D-gal诱导衰老、senolytic药物（Dasatinib/D、Quercetin/Q）干预及转基因INK-ATTAC小鼠清除p16^Ink4a阳性细胞，并利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）和染色质免疫沉淀（ChIP）等技术，系统解析了衰老在ADPKD中的作用。

主要技术方法
研究采用以下关键技术：1）两种Pkd1突变小鼠模型（轻度型Pkd1^RC/RC和侵袭型Pkd1^nl/nl）；2）D-gal诱导衰老和senolytic药物（D/Q）处理；3）转基因INK-ATTAC小鼠选择性清除p16^Ink4a阳性细胞；4）scRNA-seq分析人ADPKD患者及小鼠肾脏细胞衰老特征；5）AKR1B1抑制剂epalrestat干预实验。

研究结果

1. 细胞衰老在Pkd1突变小鼠和ADPKD患者肾脏中增加
通过SA-β-gal染色、p16/γH2AX免疫组化及Western blot，发现Pkd1突变小鼠和患者肾脏中衰老标志物显著升高，且scRNA-seq显示集合管细胞衰老评分最高。

2. D-gal诱导衰老促进囊肿生长
D-gal处理增加Pkd1^RC/RC小鼠肾脏p16表达和囊肿指数，并通过条件培养基（CM）证实SASP可诱导邻近细胞衰老和成纤维细胞活化。

3. Senolytic药物延缓疾病进展
D+Q联合治疗显著降低囊肿指数和KW/BW比值，减少SASP因子（TNF-α、MCP-1）表达，并抑制AKT/mTOR通路激活。

4. 清除p16^Ink4a阳性细胞延缓囊肿生长
在Pkd1^RC/RC:INK-ATTAC小鼠中，AP20187清除p16阳性细胞后，囊肿生长和纤维化明显减轻。

5. AKR1B1作为关键SASP因子驱动疾病
scRNA-seq和ChIP-qPCR揭示AKR1B1通过NF-κB上调，其抑制剂epalrestat可减少衰老标志物并抑制囊肿进展。

结论与意义
该研究首次阐明衰老细胞通过SASP（尤其是AKR1B1）以旁分泌方式促进ADPKD进展的机制，提出senolytic药物、p16阳性细胞清除及AKR1B1抑制三种靶向策略。发表于《Kidney International》的这项成果不仅为ADPKD治疗提供新思路，也为衰老相关疾病的干预研究奠定理论基础。