靶向GRK2通过调控NOX4/氧化应激通路改善肾纤维化的机制研究

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2

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  慢性肾脏病(CKD)导致的肾纤维化缺乏有效治疗靶点。安徽医科大学临床药理研究所团队发现,抑制G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)可通过下调NADPH氧化酶4(NOX4)减轻氧化应激,显著改善单侧输尿管梗阻(UUO)和缺血再灌注(I/R)诱导的肾纤维化。研究证实GRK2抑制剂CP-25和帕罗西汀(paroxetine)具有抗纤维化潜力,为CKD治疗提供新策略。

  

慢性肾脏病已成为全球公共卫生挑战,约13.4%的发病率背后是终末期肾病带来的沉重负担。当前临床使用的血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)等药物虽能延缓病程,却无法逆转肾纤维化——这个以细胞外基质(ECM)过度沉积为特征的病理过程。更棘手的是,受损的肾小管上皮细胞(RTECs)通过上皮-间质转化(EMT)获得成纤维细胞特性,进一步加剧纤维化。在这一恶性循环中,NADPH氧化酶4(NOX4)介导的氧化应激被证实是核心推手,但其上游调控机制仍是未解之谜。

安徽医科大学临床药理研究所的研究团队将目光投向了G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)——这个在心肌缺血再灌注损伤中已被证实会加剧氧化应激的"多面手"。通过构建GRK2条件性敲除(GRK2-CKd)小鼠和细胞模型,研究人员首次揭示:在单侧输尿管梗阻(UUO)和缺血再灌注(I/R)诱导的肾纤维化中,GRK2与NOX4存在直接相互作用,促进活性氧(ROS)爆发。更令人振奋的是,采用中药单体衍生物CP-25或抗抑郁药帕罗西汀进行药理干预,可显著降低α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和胶原蛋白Ⅰ的表达,同时上调E-钙黏蛋白(E-cadherin),有效逆转EMT进程。

研究采用多维度技术体系:通过建立UUO和I/R小鼠模型评估肾功能指标(BUN/CRE);采用免疫组化分析GRK2/NOX4共定位;利用钴氯化物(CoCl2)和转化生长因子β(TGF-β)诱导的体外缺氧-复氧(H/R)模型验证分子机制。

GRK2 knockdown improves renal fibrosis in mice
基因敲除实验显示,GRK2-KD组小鼠较野生型(WT)组表现出更轻的肾小管扩张和间质纤维化,血清肌酐(CRE)与尿素氮(BUN)比值显著改善。免疫荧光证实敲除GRK2可降低NOX4表达,减少超氧化物歧化酶(SOD)消耗。

Pharmacological inhibition alleviates fibrosis
药物干预实验中,CP-25治疗组肾组织纤维化面积减少约60%,其效果与NOX4特异性抑制剂GLX351322相当。帕罗西汀则表现出剂量依赖性的抗氧化作用,使丙二醛(MDA)水平下降42%。

GRK2 regulates EMT via NOX4
体外研究表明,GRK2敲除(GRK2-KO)细胞在TGF-β刺激下仍保持上皮形态,而野生型细胞则出现典型纺锤形改变。Western blot显示KO组α-SMA表达量仅为对照组的31%,证实GRK2通过NOX4-ROS轴调控EMT进程。

这项发表于《European Journal of Pharmacology》的研究具有双重突破意义:理论上,首次阐明GRK2-NOX4信号轴在肾纤维化中的核心地位;临床上,老药新用的策略使帕罗西汀这一已上市药物有望快速转化应用。更值得关注的是CP-25——这个源于芍药苷结构改造的创新化合物,其多靶点特性可能为器官纤维化治疗开辟新途径。研究团队特别指出,GRK2在炎症反应中的调控作用尚未完全揭示,这将成为下一步重点攻关方向。

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