膜联蛋白A2通过干扰肾小球内补体调控促进肾脏损伤的分子机制研究

本研究揭示了膜联蛋白A2(AnxA2)通过结合补体调控因子H(Factor H)的SCR6-8结构域，在肾小球内皮细胞和足细胞表面特异性干扰补体替代途径调控，促进多种肾脏疾病中补体介导的炎症损伤。研究人员通过体内外实验证明AnxA2缺失可减轻环孢素诱导的肾脏损伤，临床数据分析显示ANXA2在糖尿病肾病、狼疮肾炎等疾病中表达上调，为开发靶向补体调控的新型肾脏保护策略提供了理论依据。

　　

肾脏作为人体重要的排泄和代谢器官，其独特的解剖结构使其特别容易受到补体系统异常激活的损伤。在众多补体调控机制中，补体替代途径(Alternative Pathway, AP)的失调与多种肾小球疾病密切相关，包括非典型溶血尿毒综合征(aHUS)、C3肾小球病(C3G)、ANCA相关性血管炎等。尽管补体调控蛋白因子H(Factor H, FH)在保护肾脏免受AP介导的损伤中起关键作用，但大多数患者并未发现FH基因突变，提示存在其他调控机制。

近年研究发现，某些蛋白质可通过拮抗FH功能成为补体系统的"正向调节剂"。膜联蛋白A2(Annexin A2, AnxA2)作为钙离子依赖性磷脂结合蛋白家族成员，在肾脏多种细胞类型中均有表达。前期研究表明AnxA2能与FH结合并削弱其对肾小管上皮细胞的保护作用，但其在肾小球补体调控中的具体机制尚不明确。这项发表在《Journal of Biological Chemistry》的研究，系统揭示了AnxA2通过特异性干扰FH功能促进肾小球补体激活的分子机制。

研究团队采用ELISA结合实验、流式细胞术、免疫荧光显微镜、基因敲除动物模型等多种技术方法，结合临床数据库分析。关键实验包括：重组蛋白结合分析确定AnxA2与FH相互作用的结构域；体外培养肾小球内皮细胞(GEnCs)、足细胞和系膜细胞评估补体激活；构建FH杂合缺失(fH^+/-)小鼠模型进行体内功能验证；利用环孢素诱导的肾损伤模型评估AnxA2缺失的保护效应；分析Nephroseq数据库中人类肾脏疾病转录组数据。

The third and fourth core domains of annexin A2 bind to SCRs 6-8 of Factor H

通过ELISA实验证实重组AnxA2(rA2)与FH直接结合，发现AnxA2第3-4核心结构域与FH的SCR6-8区域特异性结合。值得注意的是，FH还能与其他11种膜联蛋白家族成员结合，提示该相互作用可能具有更广泛的生物学意义。

Annexin A2 is expressed on the surface of different cell types in the kidney

流式细胞术检测显示AnxA2在肾小球系膜细胞、内皮细胞和足细胞表面均有表达。过氧化氢诱导损伤实验发现，AnxA2在受损足细胞表面表达增加，免疫荧光证实其从胞内向细胞膜转位。体外补体激活实验显示，添加rA2可显著增加GEnCs和足细胞表面的C3沉积，但对系膜细胞无影响。

Annexin A2 promotes complement activation on glomerular endothelial cells in vivo

在fH^+/-小鼠中静脉注射rA2后24小时，免疫荧光显示肾小球毛细血管内C3激活片段沉积显著增加，流式检测证实内皮细胞表面C3b沉积增多。相比之下，注射FH的SCR19-20片段(rH19-20)未引起类似变化，表明SCR6-8区域在肾脏补体调控中具有特异性作用。

Annexin A2 deficiency attenuates cyclosporine nephrotoxicity

AnxA2基因敲除小鼠在环孢素(CsA)诱导的肾损伤模型中表现出显著保护作用：血尿素氮(BUN)水平升高幅度减小。虽然肾小球C3沉积无差异，但内皮细胞来源的细胞外囊泡(EVs)表面C3b沉积显著减少。值得注意的是，AnxA2缺失小鼠血浆中内皮EVs数量反而增加，提示AnxA2可能参与EVs的生成或清除调控。

AnxA2 expression in the kidney is upregulated in multiple diseases

分析狼疮小鼠模型转录组数据发现，蛋白尿小鼠肾脏AnxA2表达显著高于非蛋白尿组。人类肾脏疾病数据库(Nephroseq)显示，糖尿病肾病(DKD)、狼疮肾炎、FSGS等患者肾小管间质ANXA2表达均显著上调，且与肾功能下降呈负相关。单细胞测序数据进一步证实，ANXA2在多囊肾病和DKD患者的多种肾脏细胞中表达增加。

这项研究系统阐明了AnxA2作为肾脏补体系统新型调节因子的分子机制。通过结构生物学分析首次明确AnxA2第3-4核心结构域与FH的SCR6-8区域特异性结合，这种相互作用在肾小球内皮细胞和足细胞表面选择性干扰FH的补体调控功能，而在细胞外基质或豚鼠红细胞上无显著影响。基因敲除研究证实AnxA2缺失可减轻药物诱导的肾损伤，临床数据则揭示ANXA2在多种肾脏疾病中表达上调的普遍性。

研究的重要意义在于：首次揭示AnxA2-FH相互作用的空间特异性，为理解肾脏局部补体调控失衡提供了新视角；发现AnxA2介导的补体激活与EVs功能密切相关，为肾脏疾病生物标志物开发提供线索；证实靶向AnxA2可能成为保护肾脏免受补体介导损伤的新策略，同时避免系统性补体抑制的副作用。这些发现不仅深化了对肾脏补体调控网络的认识，也为开发特异性干预措施奠定了理论基础。

值得注意的是，虽然所有膜联蛋白都能与FH结合，但AnxA2在肾脏疾病中的独特作用可能与其表达模式和转位特性相关。研究也存在一定局限性：使用的rA2浓度高于生理水平；未探讨其他膜联蛋白或FHRs蛋白的潜在协同作用；缺血再灌注损伤模型中未观察到AnxA2缺失的保护效应，提示其作用可能具有损伤类型特异性。未来研究可进一步探索AnxA2在人类肾脏疾病中的精确作用机制，以及其作为治疗靶点的潜在价值。