罗沙司他通过调控脂肪酸氧化与线粒体功能改善顺铂诱导的急性肾损伤的机制研究

本文系统阐述了罗沙司他（roxadustat）作为低氧诱导因子（HIF）稳定剂在顺铂所致急性肾损伤（AKI）中的保护作用及其机制。研究通过体内外实验证实，罗沙司他可显著改善肾功能、减轻肾组织病理损伤、抑制细胞凋亡，并首次揭示其通过调节脂肪酸氧化（FAO）关键酶CPT1A、ACOX1的表达以及恢复线粒体融合蛋白OPA1、MFN1、MFN2水平，从而改善脂质代谢紊乱与线粒体功能障碍。该研究为临床防治顺铂肾毒性提供了新的理论依据和治疗策略。

　　

Abstract

本研究旨在阐明罗沙司他（roxadustat）作为一种小分子低氧诱导因子（HIF）稳定剂在顺铂诱导的急性肾损伤（AKI）中的作用及其机制。通过体内外实验，研究团队系统评估了罗沙司他对肾功能、细胞凋亡、脂肪酸氧化及线粒体功能的影响，并深入探讨其潜在的作用通路与分子靶点。

引言

急性肾损伤（AKI）是一种严重的临床综合征，全球约半数住院患者受其影响，且死亡率极高。流行病学研究显示，AKI每年导致约170万人死亡。化疗药物顺铂虽广泛应用于多种实体瘤的治疗，但其剂量依赖性的肾毒性显著增加了AKI的发生风险。目前，AKI的发病机制尚未完全明确，涉及炎症反应、氧化应激、自噬与凋亡等多个方面。近年来，脂肪酸氧化（FAO）障碍与线粒体功能障碍被证实是AKI发生发展中的重要机制。

罗沙司他通过抑制脯氨酰羟化酶（PHD）稳定HIF水平，已在慢性肾脏病贫血治疗中显示出临床价值。近年研究发现，其在多种AKI模型中均表现出肾脏保护作用，但其在顺铂所致AKI中是否通过调节脂代谢与线粒体功能发挥作用尚不明确。

材料与方法

研究使用C57BL/6J雄性小鼠建立顺铂诱导的AKI模型，通过腹腔注射罗沙司他（10 mg/kg）进行预处理，48小时后注射顺铂（20 mg/kg）。体外实验采用人肾小管上皮细胞（HK-2），以罗沙司他（10 μM）预处理24小时后加入顺铂（20 μg/mL）刺激。通过检测血清肌酐（Scr）、血尿素氮（BUN）、组织病理染色（PAS、H&E）、免疫组化、Western blot、油红O染色、透射电镜及氧化应激指标（MDA、GSH）等多项技术，全面评估罗沙司他的肾脏保护效应。

结果

罗沙司他改善顺铂所致AKI小鼠的肾功能与肾脏形态

在顺铂诱导的AKI模型中，罗沙司他预处理显著降低了Scr和BUN水平，减轻了肾小管扩张、上皮坏死等病理改变，降低了肾小管损伤指数。同时，肾损伤标志物KIM-1与NGAL的蛋白表达水平也明显下降。延长顺铂处理时间至72小时，罗沙司他仍能显著改善肾功能与组织损伤。

罗沙司他抑制细胞凋亡并激活HIF-1α

Western blot结果显示，罗沙司他显著降低了促凋亡蛋白Bax和cleaved caspase 3的表达，并下调了凋亡上游调控因子p53的水平。免疫组化显示罗沙司他可上调HIF-1α的表达。此外，罗沙司他还减轻了顺铂引起的氧化应激，表现为丙二醛（MDA）水平下降、还原型谷胱甘肽（GSH）水平回升。

罗沙司他改善脂肪酸氧化障碍

油红O染色与透射电镜结果显示，顺铂组肾脏中脂滴积聚显著增加，而罗沙司他预处理明显减少了脂质沉积。在分子水平上，罗沙司他上调了FAO关键酶CPT1A和ACOX1的表达，提示其可通过恢复脂肪酸氧化功能改善脂代谢紊乱。

罗沙司他减轻线粒体损伤

透射电镜观察发现，顺铂导致线粒体肿胀、嵴断裂、碎片化，线粒体面积与大小显著减小；而罗沙司他预处理明显改善了线粒体形态。Western blot结果表明，罗沙司他上调了线粒体融合相关蛋白OPA1、MFN1和MFN2的表达，说明其能促进线粒体动态平衡，缓解线粒体功能障碍。

罗沙司他在体外模型中同样发挥保护作用

在HK-2细胞中，罗沙司他预处理显著降低了顺诱导的NGAL表达和cleaved caspase 3水平，同时恢复了CPT1A、ACOX1以及OPA1、MFN1、MFN2等线粒体融合蛋白的表达，与体内实验结果一致。

讨论

本研究证实，罗沙司他通过多种机制发挥对顺铂所致AK的保护作用：不仅抑制细胞凋亡与氧化应激，还通过调节脂质代谢与线粒体功能改善能量供应与细胞稳态。其上调CPT1A、ACOX1表达、恢复线粒体融合蛋白水平的作用，为理解HIF稳定剂在肾保护中的多效性提供了新的视角。

尽管本研究尚未涉及基因敲除模型与临床标本验证，且仅观察了单一时间点的效应，但结果为罗沙司他用于AKI的临床防治提供了坚实的临床前证据。未来需进一步开展多时间点动态观察与机制深入探索，推动其向临床应用转化。

作者贡献

刘娜参与研究设计；李霞林、胡燕、李金清、石英凤、钟琴、马晓燕、蒋道芳、张莎莎进行实验；李霞林、胡燕、石英凤、李金清提供分析工具与试剂；李霞林完成数据分析；李霞林、胡燕、李金清、庄守刚、刘娜参与论文撰写。所有作者阅读并同意最终稿件。