草酸钙晶体诱导的肾脏氧化应激和自噬中的肾素-血管紧张素系统失衡

《Inflammation Research》：Imbalance of renin-angiotensin system in calcium oxalate crystals-induced renal oxidative stress and autophagy

　　

摘要

背景

草酸钙（CaOx）结石是最常见的泌尿系结石，发病率和复发率均高。由于发病机制尚不明确，目前仍缺乏有效的预防药物。尽管肾素-血管紧张素系统（RAS）双轴的失衡与氧化应激和自噬密切相关，但其在草酸钙结石形成中的作用仍未明确。

方法

体外实验中，用人肾小管上皮细胞进行草酸钙晶体刺激，采用 siRNA 介导的 AT1R 或 MasR 敲低，或预先处理血管紧张素Ⅱ（Ang Ⅱ）、血管紧张素-(1-7)（Ang-(1-7)）、抗氧化剂 N-乙酰半胱氨酸（NAC）或自噬抑制剂 3-甲基腺嘌呤（3-MA）。检测 RAS 组分、氧化应激标志物、自噬相关蛋白、结石相关蛋白和晶体黏附情况。体内实验中，通过腹腔注射草酰酸诱导小鼠草酸钙结石模型，采用腺相关病毒介导的 AT1R 或 MasR 敲低。评估上述指标和肾脏晶体沉积情况。

结果

体外和体内实验均显示，草酸钙晶体显著激活了 ACE/Ang Ⅱ/AT1R 轴并抑制了 ACE2/Ang-(1-7)/MasR 轴，导致肾内 RAS 失衡。草酸钙晶体诱导了 NOX2/4 介导的氧化应激和 AMPK/mTOR 依赖性自噬，形成相互加强的循环，上调结石相关蛋白（OPN、CD44、MCP-1）。使用 Ang Ⅱ 激活 ACE/Ang Ⅱ/AT1R 轴会加重这些病理变化，而敲低 AT1R 则能缓解；相反，使用 Ang-(1-7) 激活 ACE2/Ang-(1-7)/MasR 轴具有保护作用，而敲低 MasR 则加重损伤。体内研究结果佐证了这些发现。

结论

ACE/Ang Ⅱ/AT1R 轴在草酸钙结石形成中起致病作用，而 ACE2/Ang-(1-7)/MasR 轴则发挥保护作用。恢复这种肾内 RAS 平衡是针对草酸钙结石的一种有前景的治疗策略。