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为阐明足细胞表面蛋白切割在膜性肾病（MN）中的机制，研究人员探究 ADAM10 对足细胞生物学的调控。发现 ADAM10 可切割 MN 抗原 THSD7A、PLA2R1 及 β-DG，受 Tspan15 调控，为 MN 诊断和治疗提供新方向。
肾脏是人体的 “净化工厂”，而肾小球则是这个工厂的核心过滤装置。肾小球的滤过功能依赖于由足细胞、内皮细胞和系膜细胞共同构成的滤过屏障，其中足细胞的指状突起（足突）相互交错，通过裂孔隔膜紧密连接，像精密的滤网一样阻止蛋白质等大分子漏出。然而，当足细胞受到损伤，比如在膜性肾病（MN）中，足突会发生融合，裂孔隔膜破坏，蛋白质就会大量漏入尿液，引发肾病综合征 —— 这正是困扰全球众多患者的难题。
膜性肾病的发生与自身抗体攻击足细胞表面的抗原密切相关，已知的主要抗原包括磷脂酶 A2 受体 1（PLA2R1）和含血小板反应蛋白 1 型结构域 7A（THSD7A）。但长期以来，这些抗原在足细胞表面的动态调控机制，尤其是它们如何被切割、释放并参与疾病进程，一直是未解之谜。此外，足细胞与肾小球基底膜（GBM）的粘附及细胞骨架的动态变化，在疾病中的调控机制也尚不明确。这些问题的破解，对于开发新的诊断和治疗方法至关重要。
针对这些关键问题，研究人员开展了一系列深入研究，相关成果发表在《Kidney International》上。他们通过多种实验模型和技术手段，揭示了金属蛋白酶 ADAM10（解整合素金属蛋白酶 10）在足细胞表面蛋白调控中的核心作用，为膜性肾病的病理机制和潜在治疗靶点提供了全新视角。
研究主要采用了以下关键技术方法：使用足细胞特异性 ADAM10 敲除小鼠、ADAM10 抑制的猪肾小球以及多种体外细胞模型（如 HEK293T 细胞、人足细胞等）；结合免疫印迹、共免疫沉淀、免疫荧光、邻近连接实验（PLA）、CRISPR-Cas9 基因敲除、细胞粘附实验等技术；样本包括人、小鼠、猪的肾脏组织或细胞。
内源性共定位及潜在 ADAM10 底物的丰度
研究发现，在 THSD7A+和 PLA2R1+膜性肾病患者的肾小球滤过屏障中，ADAM10 的表达水平升高。通过抑制猪肾小球中的 ADAM10，发现 THSD7A、PLA2R1 的全长蛋白水平显著增加，表明 ADAM10 参与这些蛋白的持续性切割。在足细胞特异性 ADAM10 敲除小鼠中，THSD7A、甘露糖受体 C 型 2（MRC2，小鼠中类似 PLA2R1 的蛋白）和 β- 肌萎缩蛋白聚糖（β-DG，足细胞与 GBM 连接的蛋白）的水平均升高，而四跨膜蛋白 5（Tspan5）和 15（Tspan15）的水平降低。免疫荧光和邻近连接实验证实，THSD7A、PLA2R1、β-DG 与 ADAM10 在肾小球滤过屏障中共定位且空间邻近，提示它们可能存在功能关联。
THSD7A 与 ADAM10 在肾小球滤过屏障共定位并相互作用
在小鼠肾小球中，THSD7A 与 ADAM10 在足细胞足突处共定位，邻近连接实验进一步证实了两者的紧密关联。共免疫沉淀实验显示，在 HEK293T 细胞和猪肾小球中，THSD7A 与 ADAM10 存在相互作用，且 THSD7A 的共沉淀依赖于 ADAM10 的存在。更重要的是，敲除 SH-SY5Y 细胞中的 THSD7A 后，成熟 ADAM10 的稳定性下降，表明 THSD7A 不仅是 ADAM10 的底物，还对 ADAM10 的稳定起重要作用。
THSD7A 经历 ADAM10 介导的胞外域切割及受调控的膜内蛋白水解
在 THSD7A 过表达的 HEK293T 细胞中，ADAM10 敲除导致 THSD7A 全长蛋白积累，而重新表达 ADAM10 可逆转这一现象。在猪肾小球中，抑制 ADAM10 会减少 THSD7A 的 C 端片段（CTF2），而抑制 γ- 分泌酶（DAPT 处理）则会增加该片段，表明 THSD7A 先经 ADAM10 切割，再经 γ- 分泌酶介导的膜内蛋白水解（RIP）。小鼠肾小球和人足细胞中的实验也证实了这一过程，且 CRISPR-Cas9 敲除实验显示，THSD7A 的切割主要依赖 ADAM10，ADAM17（另一种金属蛋白酶）的作用较弱。
主要膜性肾病自身抗原 PLA2R1 是 ADAM10 底物且经历 RIP
在 PLA2R1 过表达的 HEK293T 细胞中，抑制 ADAM10 会减少 PLA2R1 的 C 端片段（CTF），而抑制 γ- 分泌酶则会增加该片段；ADAM10 敲除后 CTF 完全消失，重新表达有活性的 ADAM10 可恢复 CTF 生成，而催化失活的 ADAM10 则不能。猪肾小球中抑制 ADAM10 也会减少 PLA2R1 的 CTF。在 γ- 分泌酶缺陷（PSEN1/2 双敲除）细胞中，PLA2R1 的 CTF 积累，且检测到约 12 kDa 的胞内域（ICD），该 ICD 在 γ- 分泌酶抑制时消失，证实 PLA2R1 经 ADAM10 切割后，再经 γ- 分泌酶介导 RIP。共免疫沉淀实验证实 PLA2R1 与 ADAM10 存在相互作用。
ADAM10 介导的足细胞 β-DG 切割调控细胞粘附
在表达 α/β-DG 的 HEK293T 细胞中，抑制 ADAM10 会减少 β-DG 的 C 端片段（CTF），ADAM10 敲除后 CTF 几乎消失，重新表达 ADAM10 可恢复 CTF 生成。在人足细胞和猪肾小球中，抑制 ADAM10 会增加 β-DG 的全长蛋白水平。共免疫沉淀实验证实 β-DG 与 ADAM10 在 HEK293T 细胞和人足细胞中存在相互作用。细胞粘附实验显示，在 ADAM10 敲除细胞中过表达 DG 会增强细胞与层粘连蛋白 521 的粘附，而共表达 ADAM10 则会减弱这种粘附，表明 ADAM10 介导的 β-DG 切割可调节细胞与基质的连接。
THSD7A 以 ADAM10 依赖的方式调控 HEK293T 细胞的丝状形态转化
在 THSD7A 过表达的 HEK293T 细胞中，ADAM10 敲除会导致细胞表面的膜突起数量更多、长度更长，而 ADAM17 敲除则无此效应。抑制 ADAM10 也会产生类似结果，表明 THSD7A 对细胞丝状突起的调控依赖 ADAM10 的切割作用。而 PLA2R1 过表达不影响细胞突起，DG 过表达仅增加突起数量但不影响长度。
Tspan15 调控 ADAM10 依赖的足细胞表面蛋白切割
Tspan15 在人肾小球中与裂孔隔膜蛋白 NEPH1 共定位，Tspan15 敲除小鼠的肾小球中，ADAM10 的成熟形式减少，足细胞表面 ADAM10 水平降低，而 nephrin（裂孔隔膜蛋白）表达不受影响。THSD7A 在 Tspan15 敲除小鼠的肾小球中表达减少，共免疫沉淀实验证实猪肾小球中存在 Tspan15/ADAM10/THSD7A 三元复合物。在 Tspan15 敲除细胞中，过表达 Tspan15 可增加 THSD7A、PLA2R1 和 β-DG 的 C 端片段水平，表明 Tspan15 通过稳定 ADAM10 促进其对底物的切割。
该研究通过多物种、多模型的系统实验，明确了 ADAM10 作为核心剪切酶，通过切割足细胞表面的 THSD7A、PLA2R1 和 β-DG，调控足细胞的丝状突起形成、细胞粘附及细胞骨架动态，并证实这些过程受 Tspan15 调控，且涉及 γ- 分泌酶介导的膜内蛋白水解。
这一发现的意义重大：首先，揭示了膜性肾病中关键自身抗原的动态调控机制，为理解疾病发生发展提供了新的分子基础；其次，确立了 ADAM10/Tspan15 轴在足细胞生物学中的核心地位，为膜性肾病等足细胞相关疾病提供了潜在的诊断标志物和治疗靶点；最后，拓展了对金属蛋白酶调控细胞表面蛋白网络的认知，为其他类似疾病的研究提供了借鉴。未来，针对 ADAM10 或 Tspan15 的干预策略可能成为膜性肾病治疗的新方向，具有重要的临床转化价值。
