运动调节嘌呤能信号通路改善慢性肾病炎症谱的机制研究

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:Cellular Signalling 4.4

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  慢性肾病(CKD)患者普遍存在系统性炎症和嘌呤能信号紊乱,研究人员通过系统分析不同运动方案对8种促炎因子(IL-6、TNF-α等)和3种抗炎因子(IL-10等)的调控作用,首次阐明运动通过ATP/ADO介导的嘌呤能信号通路改善CKD炎症微环境的作用机制,为运动处方制定提供理论依据。

  

在全球范围内,每10个人中就有1人受到慢性肾病(CKD)的困扰,这种进行性发展的疾病如同一个沉默的杀手,不仅导致肾功能不可逆的损伤,更引发全身性的炎症风暴。特别值得注意的是,CKD患者血液中持续升高的促炎因子如IL-6、TNF-α等,不仅加速肾脏纤维化进程,还与肌肉萎缩(医学上称为"肌少症")密切相关。更棘手的是,传统药物治疗往往难以有效控制这种慢性炎症状态。

在这种背景下,运动疗法逐渐进入研究者的视野。就像一把双刃剑,适度的运动可以改善免疫功能,而过量运动反而会加重炎症反应。问题的关键在于:什么样的运动方式?通过什么分子机制?能在CKD患者身上产生最佳抗炎效果?这其中,嘌呤能信号通路(一种由ATP、ADP等核苷酸介导的细胞通讯系统)被认为是连接运动与炎症调控的关键桥梁。当细胞受到运动刺激时,会释放ATP分子,这些ATP随后被分解为腺苷(ADO),通过P1和P2受体家族(两类重要的嘌呤能受体)调控免疫细胞的活性。

为解答这些问题,研究人员Lilian Baseggio等开展了系统性研究,论文发表在《Cellular Signalling》期刊。研究团队采用文献计量学方法,全面检索分析了运动干预对CKD患者11种关键细胞因子的影响数据,特别关注嘌呤能信号分子ATP、ADO的调控作用。研究纳入的临床证据主要来自血液透析患者和不同分期CKD人群的运动干预试验,包括有氧运动、抗阻训练等多种形式。

【主要技术方法】

研究采用系统评价方法,通过PubMed、Web of Science等数据库检索2000-2022年间相关文献。纳入标准包括:①CKD确诊患者;②明确运动干预方案;③检测至少一种目标细胞因子或嘌呤能信号分子。数据分析重点关注不同运动类型(有氧/抗阻/联合)、强度(低/中/高)和持续时间对IL-6、TNF-α等炎症标志物的影响。

【炎症与慢性肾病】

研究发现CKD患者的肾脏实质细胞持续释放IL-1β等警报素,通过gp130/STAT3信号通路(一种重要的炎症传导途径)激活全身炎症反应。特别值得注意的是,血液透析患者的血清IL-6水平可比健康人升高5-10倍,这种"炎症风暴"直接加速血管钙化和动脉粥样硬化进程。

【运动、炎症与慢性肾病】

中等强度有氧运动(如每周3次、每次30分钟的快走)可使CKD患者血清IL-6降低28.5%,同时提升抗炎因子IL-10水平达34%。机制上,运动诱导的肌肉收缩促进ATP释放,经CD39/CD73酶系(两种关键的细胞外核苷酸代谢酶)转化为ADO,后者通过A2A受体(一种腺苷受体亚型)抑制NF-κB(核转录因子)的活化,从而减少促炎因子产生。

【运动、嘌呤能信号与CKD】

抗阻训练显示独特优势:8周训练使患者肌肉组织P2X7受体(一种ATP门控离子通道)表达下调40%,同时降低IL-17a(促炎因子)水平。而高强度间歇训练(HIIT)虽能快速提升VO2max(最大摄氧量),但对IL-18的调控效果反而不及持续有氧运动,提示运动强度需要个体化调整。

【IL-6】

运动诱导的IL-6呈现"双相效应":急性期作为肌源性因子促进葡萄糖摄取,慢性期则通过sIL-6R(可溶性IL-6受体)介导的转信号机制发挥抗炎作用。这种"智能切换"特性使其成为运动疗法的关键介质。

【IL-10】

血液透析患者中,基线IL-10水平<5 pg/mL者心血管事件风险增加2.3倍。太极拳干预12周可使IL-10提升62%,效果优于常规有氧运动,可能与太极拳特有的身心调节机制有关。

【结论与展望】

该研究首次绘制出运动-嘌呤能信号-炎症调控的完整图谱:①运动通过机械应力诱导ATP释放;②胞外ATP经CD39/CD73代谢为ADO;③ADO通过A2A/A2B受体抑制NF-κB通路;④下调IL-6、TNF-α等促炎因子,上调IL-10、IL-4等抗炎因子。这种多靶点调控特性使运动成为对抗CKD炎症的理想干预手段。未来研究需要建立基于嘌呤能受体表达的个性化运动处方系统,并开发联合靶向药物和运动的综合治疗方案。

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