《Sleep Medicine》：Nrf2 protects against renal injury induced by chronic intermittent hypoxia via Nrf2/TrxR2 signaling pathway
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•慢性间歇性低氧（CIH）通过激活氧化应激导致小鼠肾功能不全。•激活Nrf2可减轻CIH诱导的肾脏氧化应激。•Nrf2通过Nrf2/TrxR2通路在肾脏保护功能中发挥关键作用。引言阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）是一种具有重要临床意义的睡眠障碍，其特点是睡眠期间反
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慢性间歇性低氧（CIH）通过激活氧化应激导致小鼠肾功能不全。
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激活Nrf2可减轻CIH诱导的肾脏氧化应激。
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Nrf2通过Nrf2/TrxR2通路在肾脏保护功能中发挥关键作用。
引言
阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）是一种具有重要临床意义的睡眠障碍，其特点是睡眠期间反复发生上气道完全（呼吸暂停）或部分（低通气）阻塞，表现为睡眠结构紊乱、响亮鼾声和过度日间嗜睡[1]。虽然OSAHS可影响所有年龄段的人群，但其患病率在儿童群体中以2至8岁为高峰，约1%–4%的儿童受到影响[2]。越来越多的证据表明，OSAHS会导致进行性肾脏病理改变，包括肾小球肥大、系膜基质扩张和肾小管损伤[3]。OSAHS的标志性特征——慢性间歇性低氧（CIH）——源于睡眠期间的周期性呼吸暂停/低通气事件，引发短暂性低氧血症。这种缺氧应激促进肾素-血管紧张素、儿茶酚胺和内皮素的过度释放，共同导致血流动力学功能障碍、微循环障碍、肾缺血，并最终通过氧化应激引起肾小管上皮损伤[4]。值得注意的是，尿β2-微球蛋白（β2-MG）作为近端肾小管重吸收能力的敏感生物标志物，在OSAHS患者中显著升高，进一步证实了CIH诱导的肾功能不全[5]。尽管这些发现已明确将CIH与肾损伤联系起来，但具体的分子机制仍不完全清楚。
氧化应激是指暴露于有害刺激后氧化与抗氧化过程之间的失衡，导致中性粒细胞介导的炎症、蛋白酶分泌增加以及氧化中间产物的蓄积[6]。CIH破坏细胞的氧化还原平衡，引发氧化应激[7]。大量研究已建立儿童阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）与全身炎症和氧化应激表现之间的联系[8]。在CIH暴露的小鼠模型中，尿液中去甲肾上腺素和8-羟基-2'-脱氧鸟苷（8-OHdG）水平升高，印证了氧化应激在CIH诱导的肾功能不全中的作用[9]。此外，CIH促进活性氧（ROS）的产生并触发HK-2细胞凋亡，进一步说明氧化应激是CIH发病机制中肾小管损伤的关键介导因素[10]。
核因子红系2相关因子2（Nrf2）/抗氧化反应元件（ARE）通路是氧化应激激活的关键调控通路[10]。在非应激状态下，Nrf2通过与Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）的相互作用而保持在细胞质中被抑制。然而，氧化应激促使Nrf2与Keap1解离，使其转位入核。在核内，Nrf2与肌腱膜纤维肉瘤蛋白二聚化，并结合至抗氧化基因启动子区域的AREs上，驱动其转录并促进自由基清除[11]。免疫组织化学研究已证实Nrf2在肾小球固有细胞和肾小管上皮细胞的细胞质和细胞核中均有表达[12]。实验证据进一步支持了其保护作用：在缺血再灌注损伤小鼠中，Nrf2激活可提高抗氧化水平并减轻肾小管损伤[12]。相反，Nrf2基因敲除小鼠在肾缺血后表现出更为严重的肾小管损伤，提示Nrf2信号通路对于对抗慢性间歇性低氧（CIH）诱导的肾功能不全至关重要[13]。
硫氧还蛋白还原酶（TrxR）是硫氧还蛋白系统的重要组成部分，在维持细胞氧化还原稳态方面发挥核心作用，具有抗氧化和抗凋亡效应[14]。在细胞器中，线粒体因其高代谢活性而对氧化损伤尤为敏感。在氧化应激状态下，线粒体内膜电子传递链（ETC）的损伤导致活性氧（ROS）过度产生和细胞内氧化还原平衡失调[15]。硫氧还蛋白还原酶2（TrxR2）是线粒体特异性亚型，作为关键抗氧化酶保护线粒体完整性和细胞稳态[16]。
Nrf2通路已被证实可通过上调TrxR2转录来对抗氧化应激[17]。激活后，Nrf2转位至细胞核，启动硫氧还蛋白（Trx）的表达，Trx与TrxR2和NADPH协同作用还原蛋白二硫键，从而维持氧化还原平衡[18]。先前的研究表明，在肾脏缺血/再灌注损伤小鼠中，Nrf2和TrxR2的上调增加了超氧化物歧化酶（SOD）活性并降低了丙二醛（MDA）水平，在缓解糖尿病诱导的肾功能不全后，表明Nrf2/TrxR2信号通路通过抑制氧化应激发挥保护作用[19]。此外，OSAHS患者外周血中Nrf2 mRNA和蛋白水平及其下游的SOD和Trx均下调，提示Nrf2/TrxR2信号通路可能是OSAHS患者的潜在发病机制[19]。然而，Nrf2/TrxR2信号通路在CIH引起的肾损伤中的机制仍不清楚。引人注目的是，近期研究表明Nrf2激活可通过GPX4通路保护CIH诱导的肾纤维化[20]，并通过调控TFEB依赖性自噬-溶酶体通路保护OSA诱导的神经元损伤[21]。这些发现提示Nrf2可能协调一个依赖于微环境的下游效应因子网络，有待进一步研究其在CIH条件下肾脏病理生理中的具体作用。
氧化应激介导的凋亡是儿童OSAHS相关肾损伤的关键因素，Nrf2已成为氧化还原稳态的核心调控因子。本研究提出，Nrf2/TrxR2信号通路作为CIH诱导的肾损伤的代偿性反应被激活，通过抑制氧化应激减轻细胞损伤。为阐明这一机制，我们采用了一种模拟OSAHS样低氧-复氧循环的CIH小鼠模型。通过Nrf2调节剂（激动剂/抑制剂）和siRNA介导的敲低，我们评估了该通路对肾损伤的影响。我们的研究结果旨在为OSAHS相关肾保护中靶向Nrf2提供理论框架和未来治疗开发的基础。
章节摘要
动物与实验分组
购买60只健康野生型雄性C57BL/6小鼠（15–18 g；4周龄），购自南京大学实验动物中心，随机分为六组：对照组（C）、空气模拟对照组（AC）、慢性间歇性低氧组（CIH）、DMSO处理的CIH小鼠组（CIH+DMSO）、Nrf2激动剂硫代硫酸盐（SFN）处理的CIH小鼠组（CIH+SFN）以及Nrf2抑制剂全反式维甲酸（ATRA）处理的CIH小鼠组（CIH+ATRA）。接受CIH暴露的小鼠被置于
激活Nrf2改善CIH暴露小鼠的肾功能
将小鼠置于计算机控制的间歇性低氧舱中，氧浓度每90秒在9.0% ± 1.5%和21.0% ± 0.5%之间循环变化，每日7小时（08:00-15:00），持续4周。详细程序见方法部分。本研究中，通过检测血清SCr和BUN水平以及尿液β2-MG来评估小鼠肾功能。CIH暴露后，血清SCr和BUN水平与
讨论
慢性间歇性低氧（CIH）是OSAHS的主要病理特征，越来越多的证据表明其在OSAHS患者的肾功能不全中发挥关键作用[24]。本研究通过建立计算机控制的CIH模型，探讨了Nrf2在OSAHS相关肾损伤中的潜在机制。我们证明Nrf2的激活可减轻CIH诱导的肾损伤，可能是通过上调TrxR2并缓解氧化应激来实现的。
肾小管功能障碍是主要的
结论
在本研究中，我们发现CIH通过激活氧化应激诱导小鼠肾功能不全，而Nrf2的激活可减轻这一效应。我们还观察到Nrf2激动剂增加了Nrf2的核转位，进而激活Nrf2/TrxR2通路，减轻氧化应激并改善肾功能（图8）。这些发现表明，Nrf2激活通过Nrf2/TrxR2通路发挥关键的肾脏保护作用，突出了其在
CRediT作者贡献声明
Khaidarova Adelina：可视化、验证、监督。ALI MUHAMMAD HUR：可视化、验证、监督、软件、资源。Chengrui Zhang：监督、软件、资源、项目管理、方法论。Lei Hu：写作–审阅与编辑、写作–初稿撰写。Zhanghan Gu：监督、软件、资源、项目管理。Xiaohong Cai：资金获取、正式分析、数据整理、概念构思。Xiucui Li：方法论、调查研究、资金
伦理批准与参与同意
本研究按照美国国家研究委员会《实验动物饲养与使用指南》和美国国立卫生研究院的指导方针进行，并获温州医科大学动物研究委员会批准（批准号：wydw 2021–0628）。
数据可用性声明
本研究期间生成或分析的所有数据均已包含在本已发表文章及其补充信息文件中。
利益冲突
作者声明不存在任何可能影响本文报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。
基金资助
本研究受国家自然科学基金（项目编号：82301672）、浙江省基础公益项目（项目编号：LY24H010004）以及温州市科学技术局资助项目（项目编号：Y20240023）的资助。
李秀翠|王伟|王月源|Khaidarova Adelina|Ali Muhammad Hur|张程瑞|胡磊|顾展涵|蔡晓红
