乳铁蛋白通过肠-肾-骨骼肌轴改善腺嘌呤诱导的慢性肾病模型中的肾纤维化和尿毒症性肌肉减少症

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:The Journal of Nutritional Biochemistry 4.8

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  慢性肾病(CKD)并发症尿毒症性肌肉减少症缺乏有效干预措施。日本东北大学团队发现乳铁蛋白(Lf)通过调节肠道菌群、减少尿毒症毒素(如硫酸吲哚酚)积累,改善肾纤维化和骨骼肌萎缩。该研究揭示了Lf通过肠-肾-肌肉轴发挥多重保护作用,为CKD并发症治疗提供新策略。

  

慢性肾病(CKD)已成为全球公共卫生挑战,其并发症尿毒症性肌肉减少症严重影响患者生存质量。随着肾功能逐渐丧失,尿毒症毒素在体内蓄积,不仅加速肾脏损伤,还会引发骨骼肌萎缩。更棘手的是,这些毒素中有相当部分源自肠道菌群代谢产物,如硫酸吲哚酚(IS)和马尿酸(HA),它们通过"肠-肾轴"形成恶性循环。目前临床上既缺乏有效阻断这一循环的手段,也缺少针对肌肉萎缩的特异性治疗方案。

日本东北大学(Tohoku University)的研究团队将目光投向了一种天然多功能蛋白——乳铁蛋白(Lf)。这种存在于哺乳动物乳汁中的铁结合糖蛋白,此前已被证明具有抗炎、调节菌群等作用。研究人员通过腺嘌呤诱导的CKD小鼠模型,系统评估了Lf对肾脏和骨骼肌的保护效果。

研究采用了两套实验方案:预防性给药(与腺嘌呤同时)和治疗性给药(腺嘌呤造模后)。通过肾功能检测(BUN、肌酐)、组织病理学分析、代谢组学、16S rRNA测序等技术手段,发现Lf能显著改善肾小管萎缩和间质纤维化,降低F4/80+巨噬细胞浸润。更令人振奋的是,Lf处理组的骨骼肌纤维横截面积明显增大,肌肉中积累的IS和HA显著减少。

机制研究显示,Lf通过多重途径发挥作用:

  1. 调节肠道菌群:降低Bacillota/Bacteroidota比值,减少产毒素菌如Lachnoclostridium的丰度
  2. 改善代谢紊乱:恢复骨骼肌中支链氨基酸(BCAAs)水平,纠正mTOR-4E-BP1信号通路异常激活
  3. 调控蛋白降解:降低自噬标志物LC3-II和组织蛋白酶B(Cathepsin B)表达

在治疗性给药实验中,即使肾脏损伤已进展到相当程度,Lf仍能改善肾纤维化标志物(Col1a1、Col3a1等)的表达,延缓疾病进展。这表明Lf不仅具有预防价值,还可能成为现有治疗方案的补充。

这项发表在《The Journal of Nutritional Biochemistry》的研究首次系统阐明了Lf通过"肠-肾-骨骼肌轴"多维调控网络改善CKD及其并发症的机制。其重要意义在于:

  1. 为临床防治CKD相关肌肉减少症提供了安全可行的营养干预策略
  2. 揭示了肠道菌群-尿毒症毒素-组织损伤的分子关联
  3. 拓展了Lf在代谢性疾病中的应用前景

研究人员特别指出,由于Lf在消化道即被分解为活性肽段,其作用很可能是通过肠道局部效应间接实现的。这种"远程调控"特性使其避免了全身给药的潜在风险,为开发新型微生态制剂提供了思路。未来研究可进一步探索Lf与其他营养素(如烟酰胺)的协同效应,以及在不同阶段CKD患者中的临床应用方案。

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