交感神经激活通过巨噬细胞源性N2ICD富集细胞外囊泡促进小鼠肾脏纤维化的机制研究

这篇研究揭示了交感神经过度激活通过去甲肾上腺素（NE）刺激巨噬细胞分泌富含Notch2胞内结构域（N2ICD）的细胞外囊泡（EVs），激活肾成纤维细胞并促进肾脏纤维化的新机制。研究发现巨噬细胞特异性敲除α2B-肾上腺素受体（α2B-AR）或Notch2可阻断N2ICD-EVs的形成，并通过稳定Smad3蛋白增强TGF-β信号通路，为慢性肾脏病（CKD）的靶向治疗提供了新策略。

　　

引言

慢性肾脏病（CKD）的核心病理特征是肾脏纤维化，其发生与交感神经系统的过度激活密切相关。研究表明，肾脏损伤后局部去甲肾上腺素（NE）水平升高，但交感神经如何通过免疫细胞调控纤维化的机制尚不明确。本文聚焦巨噬细胞与肾成纤维细胞的交互作用，提出“交感神经-巨噬细胞-成纤维细胞轴”假说，并揭示关键分子Notch2胞内结构域（N2ICD）通过细胞外囊泡（EVs）传递促纤维化信号的机制。

结果

NE刺激的巨噬细胞通过EVs激活肾成纤维细胞

实验发现，NE处理的巨噬细胞分泌的EVs可被肾成纤维细胞（NRK-49F）内化，显著上调纤维化标志物（CTGF、Fibronectin、α-SMA）表达。透射电镜和纳米颗粒追踪分析（NTA）证实EVs的典型形态和粒径分布（100-200 nm）。使用外泌体抑制剂GW4869可阻断这一效应，表明EVs是NE促纤维化的必需载体。

N2ICD作为EVs中的关键促纤维化成分

蛋白质组学分析发现，NE处理的巨噬细胞EVs中N2ICD表达显著上调。过表达N2ICD的成纤维细胞表现出更强的TGF-β1响应性，而巨噬细胞特异性Notch2敲除（M-Notch2^KO）则完全抑制NE诱导的成纤维细胞活化。单细胞RNA测序显示，Notch2主要富集于巨噬细胞而非成纤维细胞，提示其跨细胞传递特性。

巨噬细胞缺失或Notch2敲除改善肾脏纤维化

在单侧肾切除联合对侧缺血再灌注损伤（Npx-IRI）和重复低剂量顺铂（RLDC）模型中，巨噬细胞耗竭或M-Notch2^KO显著减轻肾小管损伤和胶原沉积，血清肌酐和尿素氮水平明显降低。值得注意的是，成纤维细胞特异性Notch2敲除无保护作用，而N2ICD过表达则自发诱发纤维化，证实巨噬细胞源性N2ICD的主导地位。

α_2B-AR/Notch2轴调控EVs分泌

巨噬细胞中α_2B-AR（而非α_1A或β₂亚型）介导NE信号。α_2B-AR敲除（M-α_{2BKO）抑制N2ICD-EVs释放，并阻断其对成纤维细胞的激活作用。机制上，α2B-AR通过Gβγ亚基调控肌动蛋白重构，促进EVs cargo分选。}

N2ICD稳定Smad3增强TGF-β信号

Co-IP实验显示，N2ICD通过其PEST结构域与Smad3的MH2域结合，竞争性抑制ROC1介导的Smad3泛素化降解。染色质免疫沉淀（ChIP）证实N2ICD增强Smad3在ACTA2、COL1A1等纤维化基因启动子区的结合活性，而Smad3敲除完全阻断N2ICD的促纤维化效应。

讨论

该研究首次阐明交感神经通过α_2B-AR/Notch2轴调控巨噬细胞EVs分泌，以“远程操控”模式驱动肾脏纤维化的分子环路。临床意义在于：1）靶向巨噬细胞Notch2或α_2B-AR可避免全身性Notch抑制的副作用；2）EVs携带的N2ICD可作为纤维化进展的生物标志物。未来需探索人源化模型中该通路的转化价值，以及EVs表面工程化修饰的靶向干预策略。