感觉神经元源性CGRP经单核与巨噬细胞CALCRL–RAMP1轴缓解肾损伤与纤维化

《Cell Research》:Sensory neuron-derived CGRP ameliorates kidney injury and fibrosis via monocytes and macrophages

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月24日 来源:Cell Research 31.1

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  急性肾损伤(AKI)及其向慢性肾脏病(CKD)的进展仍是缺乏有效治疗的重大临床难题。尽管感觉神经元经神经免疫互作调控组织损伤与修复已被认识,但其于肾脏内的构筑与功能尚不清楚。研究人员通过全器官组织透明化与三维成像,绘制了肾实质内广泛分布的危害感受(nocice

  
急性肾损伤(AKI)及其向慢性肾脏病(CKD)的进展仍是缺乏有效治疗的重大临床难题。尽管感觉神经元经神经免疫互作调控组织损伤与修复已被认识,但其于肾脏内的构筑与功能尚不清楚。研究人员通过全器官组织透明化与三维成像,绘制了肾实质内广泛分布的危害感受(nociceptive)感觉纤维网络。消融TRPV1+伤害感受器可加重缺血再灌注(I/R)后的肾功能障碍、小管坏死与纤维化,而化学遗传学激活则具保护作用。机制上,损伤后上调的感觉神经肽降钙素基因相关肽(CGRP)经单核/巨噬细胞上CALCRL–RAMP1受体复合物,激活cAMP-PKA通路,抑制促炎细胞因子与趋化因子表达,从而限制髓系浸润与小管损伤。研究人员进一步发现,糖尿病与老年个体(AKI/CKD高危人群)及对应小鼠模型中肾CGRP丰度降低;在此脆弱状态下,外源CGRP更能有效减轻I/R肾损伤。该工作确立一条背根神经节–肾脏神经免疫回路,为AKI及AKI-CKD进展提供了具转化潜力的治疗靶点。
《Cell Research》刊发的这项研究围绕“肾脏是否存在保护性伤害感受神经免疫轴”这一核心问题展开。研究背景方面,AKI高发且缺乏特异药物,存活者易进展为CKD;炎症尤其是髓系免疫细胞驱动小管损伤与纤维化。传统认为肾感觉神经仅分布于肾盂、主司痛觉与机械感受,其在肾实质损伤修复中的免疫调控作用长期未明。研究人员假设肾内TRPV1+伤害感受器经神经肽调控缺血再灌注损伤中的免疫应答,并系统解析其解剖起源、效应分子与下游信号。
关键技术方法上,研究人员采用SHANEL与CUBIC全器官透明化联合光片显微镜三维成像刻画肾内CGRP+纤维网络;以伪狂犬病毒(PRV)逆行追踪与AAV9-Trpv1-Cre顺行追踪定位背根神经节(DRG)起源;通过Trpv1-Cre;iDTR遗传消融、树脂毒素(RTX)化学消融及局部辣椒素去神经支配进行功能缺失验证,并以hM3D(Gq)化学遗传学激活;利用Calca?/?小鼠与外源CGRP补充明确效应分子;构建Lyz2-Cre介导的髓系Calcrl缺失小鼠及CSF1R抑制剂耗竭单核/巨噬细胞;结合流式免疫 profiling、磁珠分选与荧光分选、bulk RNA-seq、ELISA及体外骨髓来源巨噬细胞(BMDM)实验;临床样本来自肾切除标本队列(青年/中年参照、老年、糖尿病、高血压各群)。
研究结果如下。
肾内伤害感受器形成广泛实质网络:透明化成像显示CGRP+纤维贯穿肾实质,I/R后末梢肿胀变形,遗传标记确认TRPV1-EGFP+纤维存在。
伤害感受器消除加剧I/R诱导的AKI与后续CKD:系统性与DRG靶向消融均加重急性肾功能障碍、小管坏死及28天纤维化,激活则保护。
肾脏接受来自同侧T10–L2 DRG的伤害感受投射:逆行与顺行追踪证明左右肾分别主要受同侧T10–L2节段支配,局部节内RTX消融减少同侧CGRP+纤维并增伤。
T10–L2 DRG与局部肾内伤害感受器调控AKI及AKI-CKD进展:节段消融增伤,局部辣椒素去神经化同样恶化急慢性损伤,迷走神经源感觉神经元无显著作用,化学遗传激活保护。
伤害感受器源性CGRP减轻I/R诱导的AKI与CKD:Calca缺失增伤,外源CGRP改善急慢性表型,并在RTX去神经模型中逆转损伤。
CGRP经CALCRL–RAMP1限定作用于单核与巨噬细胞发挥保护:髓系Calcrl缺失复制去神经表型,外源CGRP失效;CSF1R抑制耗竭单核/巨噬可取消增伤与中性粒募集。
CGRP经cAMP-PKA抑制髓系促炎程序:分选巨噬转录组显示TNF、TLR、NF-κB与趋化因子模块上调;体外CGRP抑炎,forskolin绕过受体丢失起效,体内forskolin挽救炎症与纤维化。
CGRP缓解糖尿病与老年小鼠I/R损伤:人肾组织ELISA示老年与糖尿病者CGRP降低;小鼠中基线及损伤后CGRP反应减弱,外源CGRP显著抗炎并改善急慢性肾损伤。
讨论与结论部分总结:研究人员指出,肾脏曾被视作感觉神经稀疏器官,本研究以三维透明化重构了致密肾实质伤害感受网络,并定义其DRG节段起源。在I/R这一无菌炎症范式下,TRPV1+神经元释放CGRP,作用于髓系CALCRL–RAMP1,经cAMP-PKA抑制TNF、IL-1β、CXCL2、CCL3等,削减单核/巨噬与中性粒浸润,从而限制小管坏死与间质纤维化。该神经免疫轴在年轻小鼠具基础保护,在糖尿病与老年高危人群中因CGRP匮乏而失效,外源补充可重建保护。结论为:研究确立“背根神经节–肾脏CGRP–髓系CALCRL–RAMP1”轴,揭示感觉神经元主动塑造肾免疫微环境,为AKI及AKI-to-CKD进展提供了靶向神经肽通路的新策略。
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