G-CSF介导中性粒细胞肾脏浸润与损伤：银屑病小鼠模型中的机制探索与治疗意义

本研究通过银屑病小鼠模型（KC-Tie2）揭示皮肤炎症通过G-CSF（粒细胞集落刺激因子）依赖性粒细胞生成促进系统性及肾脏中性粒细胞增多，进而诱发肾损伤与血压升高。G-CSF中和抗体可显著减少肾脏中性粒细胞浸润并改善肾小球硬化与蛋白尿，为银屑病相关肾病的机制研究与靶向治疗提供新方向。

　　

Abstract

银屑病是一种自身免疫性皮肤疾病，与慢性肾病和高血压的发病率及严重程度密切相关。本研究旨在探索银屑病皮肤炎症与这些并发症之间的潜在机制。

METHODS

研究采用实验性银屑病小鼠模型（KC-Tie2），通过角质细胞特异性过表达Tie2基因诱导慢性皮肤炎症，并以同窝对照小鼠作为比较。利用流式细胞术、无线电测压技术、组织学检查和ELISA评估肾脏损伤指标。

RESULTS

KC-Tie2小鼠表现出明显的蛋白尿、肾小球硬化组织学证据以及血压升高。流式细胞分析显示，该类小鼠循环系统和肾脏中的中性粒细胞显著增加，同时肾脏中中性粒细胞胞外诱捕网（NET）形成增强。此外，KC-Tie2小鼠的骨髓粒细胞生成增加，皮肤和全身性G-CSF（粒细胞集落刺激因子）水平上升。通过中和G-CSF，可显著降低肾脏中性粒细胞数量并改善肾损伤。

CONCLUSIONS

本研究结果表明，在银屑病小鼠模型中，G-CSF依赖性机制促进了肾脏中性粒细胞积聚及肾损伤。这一发现揭示了慢性银屑病样皮肤炎症通过G-CSF介导的粒细胞生成导致肾损伤的新机制，为银屑病相关肾病提供了新的治疗靶点。

NOVELTY AND RELEVANCE

What Is New?

本研究首次提出慢性银屑病样皮肤炎症通过G-CSF依赖性粒细胞生成导致全身性和肾脏中性粒细胞增多，从而促进肾损伤。

What Is Relevant?

银屑病与肾功能障碍密切相关，但皮肤炎症与肾病之间的机制尚未明确。本研究提示G-CSF可作为银屑病中器官间通讯的关键介质。

Clinical/Pathophysiological Implications?

在银屑病患者病灶皮肤中验证了角质细胞和内皮细胞中G-CSF的表达增加，增强了研究的临床相关性。结果表明，G-CSF或增强的粒细胞生成可能成为治疗银屑病相关肾病的新靶点。

METHODS AND MATERIALS

Data Availability

本研究相关数据可向通讯作者索取，KC-Tie2与对照小鼠肾脏的批量RNA测序数据已上传至GEO数据库（编号GSE300386）。

Mouse Models

KC-Tie2小鼠通过在角质细胞中特异性过表达Tie2构建，并在C57BL/6背景中进行繁殖。所有实验小鼠在10–12周龄时处死并采集组织。另使用Klk6+转基因小鼠作为第二银屑病模型。

Flow Cytometry

通过流式细胞术分析肾脏、皮肤、脾脏及主动脉中的免疫细胞群，并使用特异性抗体标记中性粒细胞（如Ly6G）、单核细胞、巨噬细胞等群体。NETosis通过组蛋白H3瓜氨酸化（H3Cit）染色进行检测。

Urine Collection for Albumin and Creatinine Measures

通过代谢笼收集24小时尿液，采用ELISA法检测尿液中白蛋白与肌酐比值。

Radiotelemetric BP Monitoring

在小鼠8–10周龄时植入皮下无线电发射器，连续监测血压和心率。

RNA Sequencing and Gene Ontology Analysis

对KC-Tie2及对照组小鼠肾脏进行RNA提取与测序，通过KEGG进行通路富集分析。同时重新分析银屑病患者与健康人皮肤的单细胞RNA测序数据。

Statistical Analysis

采用Mann-Whitney U检验、Kruskal-Wallis检验及ANOVA进行统计学分析，GraphPad Prism软件用于数据处理。

RESULTS

KC-Tie2 Mice Exhibit Increased Renal Damage and Elevated BP

KC-Tie2小鼠出现显著的蛋白尿（尿白蛋白/肌酐比值升高约2倍）和肾小球硬化。无线电测压显示其收缩压、平均动脉压及舒张压均显著升高，模拟了银屑病患者的肾损伤与高血压表型。

KC-Tie2 Mice Have Increased Neutrophil Accumulation in the Kidney

流式细胞术显示KC-Tie2小鼠肾脏中中性粒细胞频率和数量显著增加（分别提高4倍和10倍），而T细胞、树突状细胞、巨噬细胞和单核细胞数量无显著变化。

KC-Tie2 Mice Have Increased Renal NETosis

RNA测序显示KC-Tie2小鼠肾脏中补体 cascade相关基因（如Cfi、C4b）和中性粒细胞激活标志物（S100a8、S100a9）表达上调。通路分析提示NETosis显著富集。流式细胞术进一步证实KC-Tie2小鼠肾脏中 vital 和 suicidal NETosis均增加。

KC-Tie2 Mice Exhibit Increased G-CSF and Granulopoiesis

KC-Tie2小鼠皮肤和血浆中G-CSF蛋白水平显著升高，但肾脏中无变化。骨髓中未成熟（Ly6g^lo）和中间型（Ly6g^int）中性粒细胞数量增加，提示粒细胞生成增强。Klk6+小鼠中也观察到类似现象。单细胞RNA测序分析显示人银屑病皮肤中内皮细胞和角质细胞内CSF3（G-CSF编码基因）表达上调。KC-Tie2小鼠皮肤中IL-17A和IL-1β水平升高，可能诱导G-CSF产生。

G-CSF Neutralization in KC-Tie2 Mice Decreases Renal Neutrophil Infiltration and Improves Renal Damage

使用G-CSF中和抗体处理后，KC-Tie2小鼠循环中性粒细胞减少，肾脏中性粒细胞浸润显著下降，肾小球硬化和蛋白尿明显改善，而皮肤表皮厚度未受影响。肾脏中lipocalin-2（Lcn2）水平随G-CSF中和而下降。

DISCUSSION

本研究阐明银屑病样皮肤炎症通过G-CSF依赖性机制促进骨髓粒细胞生成，导致循环和肾脏中性粒细胞增多、NETosis增强，进而引起肾损伤和血压升高。G-CSF中和显著改善肾脏表型，但不影响皮肤病变，提示皮肤与系统性病变机制存在差异。该研究为银屑病相关肾病提供了新的机制见解和治疗方向。

PERSPECTIVES

本研究揭示了银屑病中皮肤–骨髓–肾脏轴的新型通讯机制，强调G-CSF和中性粒细胞在介导银屑病相关肾损伤中的核心作用，为开发针对G-CSF或粒细胞生成的疗法提供了理论依据。