激活Sclerostin通过抑制Isg20介导的有氧糖酵解改善肾纤维化：Hederagenin在慢性肾病中的肾脏保护机制

推荐：慢性肾病(CKD)患者肾纤维化机制亟待阐明。研究人员聚焦Sclerostin(Sost)与Isg20的相互作用，发现Sost通过结合抑制Isg20介导的有氧糖酵解(Warburg效应)，从而改善纤维化。天然化合物Hederagenin(HDG)被证实可作为Sost激动剂，为CKD治疗提供新靶点。该研究发表于《Redox Biology》，揭示了代谢重编程在肾纤维化中的关键作用。

　　

慢性肾病(CKD)是全球公共卫生重大挑战，预计到2040年将成为全球第五大死因。其核心病理特征肾纤维化与异常能量代谢密切相关，但具体调控机制尚未阐明。尤其令人困惑的是，肾小管上皮细胞在损伤状态下会从依赖线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)转变为有氧糖酵解（即Warburg效应），这种代谢重编程如何驱动纤维化进程？西南医科大学附属中医医院的研究团队在《Redox Biology》发表的重要研究，揭示了Sclerostin(Sost)-Isg20轴调控肾小管糖酵解的关键机制，并发现天然化合物Hederagenin(HDG)可通过该通路发挥抗纤维化作用。

研究采用TurboID邻近标记技术结合LC-MS/MS筛选Sost互作蛋白，通过超声微泡介导的肾脏原位基因转染实现Sost过表达/敲除，运用Seahorse X24细胞能量代谢分析系统检测ECAR(细胞外酸化率)和OCR(氧消耗率)，并建立UUO(单侧输尿管梗阻)和FA(叶酸诱导)两种CKD小鼠模型进行验证。

2.1 SOST在CKD肾小管中表达降低
免疫荧光和Western blot显示，CKD患者及小鼠模型中Sost表达显著下调，而TGF-β1刺激会进一步降低其表达。通过超声微泡技术实现肾脏特异性Sost过表达，可明显改善UUO小鼠的肾小管扩张和胶原沉积。

2.2 Sost结合抑制Isg20表达
TurboID技术筛选出127个潜在互作蛋白，COIP实验证实Sost与糖酵解相关蛋白Isg20存在直接结合。值得注意的是，Sost过表达会下调Isg20蛋白水平，但Isg20敲除不影响Sost表达，表明Isg20是Sost的下游效应分子。

2.3 Isg20增强肾小管上皮细胞有氧糖酵解
糖酵解抑制剂2-DG可阻断TGF-β1诱导的纤维化。Isg20敲除显著降低ECAR值、升高OCR值，减少乳酸生成，提示其是糖酵解的正调控因子。相反，Isg20过表达会加剧糖酵解和纤维化。

2.4 肾脏敲除sost加重UUO小鼠纤维化和糖酵解
Cas13d基因编辑系统构建的肾脏特异性Sost敲除小鼠显示，纤维化标志物(α-SMA、Fn、Col1)和糖酵解关键酶(p-PKM2、p-LDHA、HK2)表达均显著升高。

2.6 HDG缓解CKD相关肾间质纤维化和Warburg效应
动物实验显示HDG(20/50 mg/kg)剂量依赖性改善UUO和FA模型纤维化，降低血清肌酐和尿素氮。免疫荧光证实HDG可下调肾小管HK2表达，Western blot显示其抑制PKM2/LDHA磷酸化和乳酸积累。

2.7 HDG通过结合激活sost抑制Isg20表达
分子对接预测HDG与Sost蛋白第38位亮氨酸结合，生物素标记实验证实两者存在物理相互作用。HDG处理可上调Sost同时下调Isg20，这种调控在原发性肾小管细胞中也得到验证。

2.9 HDG通过上调sost抑制有氧糖酵解缓解纤维化
关键挽救实验表明，糖酵解激活剂DASA-58可逆转HDG的保护作用，而Sost过表达又能抵消DASA-58的促纤维化效应，证实Sost-Isg20-糖酵解轴是HDG发挥作用的核心通路。

这项研究首次揭示Sost作为"代谢刹车"通过抑制Isg20介导的糖酵解改善肾纤维化的分子机制。临床意义在于：1) 发现CKD患者肾组织Sost表达降低与疾病进展相关；2) 阐明Isg20是连接代谢异常与纤维化的新枢纽；3) 证实天然化合物HDG可作为Sost激动剂，为开发抗CKD药物提供先导结构。特别值得注意的是，研究采用的超声微泡基因递送技术为肾脏靶向治疗提供了新思路，而TurboID技术的应用则为发现弱/瞬时蛋白互作树立了典范。尽管循环Sost水平与心血管风险的关联仍需探讨，但该研究无疑为理解CKD代谢重构开辟了新视角，具有重要的转化医学价值。