肾小管VMP1通过调控自噬及非自噬通路在急性肾损伤中的保护机制

本研究揭示了肾小管空泡膜蛋白1（VMP1）在急性肾损伤（AKI）中的关键作用。通过临床样本分析和动物模型验证，发现VMP1通过促进自噬流（autophagic flux）和调节脂质代谢（如减少脂滴LDs积累）保护近端肾小管上皮细胞（PTECs），其缺失会加重顺铂或缺血再灌注损伤（IRI）诱导的肾损伤。研究为AKI治疗提供了新靶点，并阐明了VMP1依赖性与非依赖性通路的协同保护机制。

　　

摘要

急性肾损伤（AKI）是临床常见的危重症，其发病机制与肾小管上皮细胞损伤密切相关。本研究聚焦于空泡膜蛋白1（VMP1）在AKI中的保护作用，通过多组学分析和基因编辑技术，揭示了VMP1通过调控自噬和脂质代谢双重途径减轻肾小管损伤的分子机制。

引言

AKI以肾功能急剧恶化为特征，每年导致约200万死亡病例，且是慢性肾病（CKD）的重要诱因。近端肾小管上皮细胞（PTECs）在AKI向CKD转化中起核心作用。自噬（autophagy）作为细胞清除受损成分的关键途径，其调控机制尚不明确。VMP1是自噬起始的关键蛋白，但其在肾小管中的功能未见报道。

结果

肾小管VMP1在AKI中快速上调

通过分析GSE145085和GSE30718数据集，发现自噬相关通路在AKI中显著激活，且VMP1是差异表达最显著的自噬基因之一。免疫荧光显示，VMP1特异性表达于PTECs，在AKI患者中短暂高表达，而在CKD中无此现象。小鼠模型中，顺铂或IRI处理1天内即可诱导VMP1表达，但3天后回落，提示其瞬时响应特性。

VMP1缺失导致自发性肾小管损伤

构建肾小管特异性VMP1敲除（vmp1-cKO）小鼠，发现6月龄小鼠出现钙代谢紊乱、尿量减少及血清肌酐（Scr）升高。组织学显示vmp1-cKO小鼠肾小管广泛凋亡（TUNEL阳性）和线粒体损伤（TEM证实），并伴随脂滴（Oil Red O染色阳性）异常积累。

VMP1通过自噬和非自噬途径发挥保护作用

在顺铂或IRI诱导的AKI模型中，vmp1-cKO小鼠表现出更严重的肾功能损伤（Scr/BUN升高）和炎症浸润（ADGRE1⁺巨噬细胞增多）。机制上，VMP1缺失导致自噬标志物LC3-II和SQSTM1堆积，且LC3与内质网标记SEC61β共定位，提示自噬体形成障碍。此外，VMP1缺陷激活EIF2AK3/PERK-EIF2α通路，加剧内质网应激，并促进脂滴形成。

VMP1过表达缓解AKI

腺相关病毒（AAV）介导的VMP1在体过表达显著改善顺铂或IRI诱导的肾损伤，降低Scr/BUN水平，减少自噬阻滞和脂滴积累。有趣的是，正常小鼠中VMP1过表达不改变基础自噬水平，表明其功能依赖于应激条件。

讨论

本研究首次阐明肾小管VMP1通过双重机制对抗AKI：

1. 自噬依赖性途径：VMP1促进自噬体形成，清除损伤相关分子；

2. 非自噬途径：调控脂代谢（如抑制LDs积累）和缓解内质网应激。

与Atg5/Atg7敲除表型相比，vmp1-cKO小鼠损伤更严重，印证了其多效性功能。临床相关性上，VMP1在AKI中短暂高表达的特征提示其可作为治疗时间窗的监测指标。

材料与方法

研究采用CRISPR-Cas9构建vmp1-cKO小鼠，通过顺铂（20 mg/kg）或单侧IRI建立AKI模型。AAV肾原位注射实现VMP1过表达。技术手段包括透射电镜（TEM）、流式分选自噬体、免疫共沉淀测序（RIP-seq）等。

创新性与展望

研究为AKI提供了VMP1这一新型干预靶点，其调控的自噬-脂代谢轴可能成为延缓AKI向CKD转化的关键环节。未来需探索VMP1上游调控因子（如miR124a）及与炎症信号的交互作用。