抑制ANP32E通过AMPK通路调控自噬对急性肾损伤的保护作用及机制研究

本研究针对急性肾损伤(AKI)治疗中常见的缺血再灌注(I/R)损伤问题，揭示了酸性核磷蛋白家族成员E(ANP32E)在AKI中的关键作用。山东大学齐鲁医院团队通过构建小鼠I/R模型和体外细胞实验，发现抑制ANP32E可通过激活AMPK/自噬通路减轻肾小管上皮细胞凋亡和炎症反应，为AKI治疗提供了新的分子靶点。该成果发表在《iScience》杂志，具有重要的临床转化价值。

　　

肾脏作为人体重要的排泄和代谢器官，其功能的突然丧失——急性肾损伤(AKI)已成为临床常见的危重症。在AKI的诸多诱因中，缺血再灌注(I/R)损伤尤为棘手，它不仅发生在肾脏移植、休克等临床场景中，还会在恢复血流后引发更严重的二次损伤。尽管医学界对AKI的认识不断深入，但针对I/R损伤的有效治疗手段仍然匮乏，这促使科学家们不断探索新的分子机制和治疗靶点。

山东大学齐鲁医院肾病科的研究团队将目光投向了酸性核磷蛋白家族成员E(ANP32E)。这个鲜为人知的组蛋白伴侣分子，此前被发现与多种病理过程相关，但在肾脏疾病中的作用仍是未解之谜。研究人员通过临床样本分析发现，ANP32E在急性肾小管坏死患者的肾脏组织中显著升高，这提示它可能参与了AKI的发病过程。

为验证这一假设，研究团队采用了多层次的实验策略：首先通过单细胞RNA测序确定了ANP32E在肾小管细胞中的特异性表达；随后建立了小鼠肾脏I/R模型和体外缺氧/复氧细胞模型；运用基因沉默技术探究ANP32E的功能；最后通过转录组测序揭示了其作用机制。这些系统性的研究手段为阐明ANP32E在AKI中的作用提供了坚实的数据支撑。

主要技术方法包括：建立小鼠肾脏I/R模型评估肾功能指标；利用TRAP-seq和单细胞RNA测序技术分析基因表达谱；采用免疫荧光和免疫组化技术定位蛋白表达；通过流式细胞术和TUNEL染色检测细胞凋亡；运用Western blotting和RT-qPCR分析关键分子表达；使用AMPK抑制剂验证信号通路机制。临床样本来自山东大学齐鲁医院病理科的肾活检组织。

研究结果部分：

Identification of DEGs in mice subjected to I/R and validation of ANP32E in different kidney cell types and ATN patient specimens

通过单细胞RNA测序和临床样本分析，研究人员发现ANP32E在急性肾小管坏死患者的肾脏组织中显著上调，且主要表达于肾小管细胞。免疫组化证实了这一发现，为后续研究奠定了基础。

ANP32E expression is upregulated and positively correlated with renal injury

在小鼠I/R模型中，ANP32E的表达水平与肾功能损伤指标(血清肌酐和尿素氮)呈正相关。双重免疫染色显示ANP32E主要在近端小管表达，提示其可能参与肾小管损伤过程。

ANP32E is upregulated in hypoxia/reoxygenation-stimulated HK-2 cells

体外实验证实，缺氧/复氧和CoCl₂处理均可诱导人肾小管上皮细胞(HK-2)中ANP32E表达上调。过表达ANP32E会增加细胞损伤标志物NGAL的表达，并促进细胞凋亡和炎症反应。

Knockdown of ANP32E modulates apoptosis and inflammatory responses in I/R-induced AKI

在动物模型中，通过慢病毒敲低ANP32E可显著改善肾功能，减轻肾小管损伤和细胞凋亡，降低炎症因子TNF-α和IL-1β的表达水平。

Silencing ANP32E ameliorates apoptosis and inflammatory responses in vitro

体外实验进一步证实，沉默ANP32E可减少缺氧/复氧诱导的HK-2细胞凋亡和炎症反应，保护肾小管上皮细胞免受损伤。

Knockdown of ANP32E promotes autophagy during I/R-induced AKI

转录组分析发现，ANP32E敲低组中自噬相关通路显著富集。Western blotting显示敲低ANP32E可上调Beclin 1、降低P62表达，促进自噬体形成。

Silencing ANP32E promotes AMPK pathway activity

机制研究表明，ANP32E沉默可激活AMPK信号通路，抑制mTOR磷酸化。使用AMPK抑制剂Compound C可逆转这种保护效应，证实了AMPK通路的关键作用。

这项研究首次系统阐明了ANP32E在AKI中的致病机制：在I/R损伤条件下，ANP32E表达上调会抑制AMPK信号通路，进而阻碍自噬过程，最终导致肾小管上皮细胞凋亡和炎症反应。研究人员提出的分子机制模型显示，ANP32E可能通过调控PP2A(蛋白磷酸酶2A)的活性来影响AMPK信号，虽然这一假设还需要进一步验证。

该研究的创新性在于：首次将组蛋白伴侣分子ANP32E与AKI联系起来；阐明了ANP32E-AMPK-自噬轴在肾保护中的作用机制；为AKI治疗提供了新的潜在靶点。特别是在临床转化方面，针对ANP32E的干预策略可能不仅适用于AKI，还对其他器官的I/R损伤具有借鉴意义。

研究的局限性包括：动物模型不能完全模拟人类AKI的复杂性；ANP32E调控AMPK的具体分子机制尚未完全阐明；自噬在AKI中的作用具有两面性，其最佳调控水平仍需探索。未来的研究可以着重于开发ANP32E特异性抑制剂，并在更接近临床的大型动物模型中进行验证。