富含肾细胞的脂质纳米颗粒通过CHMP2A介导的坏死凋亡抑制作用，缓解肾缺血-再灌注损伤

《Journal of Nanobiotechnology》：Kidney?enriched lipid nanoparticles delivering ANXA2 alleviate renal ischemia–reperfusion injury via CHMP2A-mediated necroptosis inhibition

　　

摘要

背景

肾缺血再灌注损伤是肾单位保留手术后的主要并发症，目前其预防策略十分有限。肾缺血再灌注损伤发生后， Annexin A2（ANXA2）的表达会升高，但其功能作用及治疗潜力尚不明确。

方法

我们利用ANXA2基因敲除小鼠和野生型小鼠模型模拟肾缺血再灌注损伤，评估了损伤、纤维化以及细胞死亡相关通路。体外研究中使用了具有ANXA2基因或带电多囊体蛋白2A基因敲低/过表达特征的小鼠肾小管上皮细胞。通过共免疫沉淀、质谱分析和免疫荧光技术探究相关分子机制。同时，我们合成并分析了与肾脏靶向肽结合、载有ANXA2的脂质纳米颗粒（KTP-LNP@ANXA2），并在体外及小鼠肾缺血再灌注模型中检测了其功效。

结果

肾缺血再灌注损伤发生后，ANXA2的表达显著升高，主要集中在肾髓质区域。ANXA2基因敲除小鼠的髓质损伤更为严重，纤维化程度更高，坏死性凋亡也更为明显，这表现为磷酸化的MLKL（p-MLKL）水平升高以及顶膜严重受损；而在24小时内，凋亡、焦亡或铁死亡相关指标并未出现因基因型差异带来的变化。ANXA2缺乏会加剧炎症反应，通过上调C-X-C结构域趋化因子配体1和CXCL2，增加中性粒细胞的浸润。从机制上看，肾缺血再灌注损伤后ANXA2会与CHMP2A结合，而CHMP2A是负责膜修复的ESCRT-III复合物的组成部分，二者结合可促进顶膜处ESCRT-III复合物的组装，从而抑制坏死性凋亡。敲低CHMP2A会消除ANXA2的保护作用。所设计的KTP-LNP@ANXA2具有优异的稳定性与生物相容性，且能被肾小管上皮细胞更高效地摄取。用该纳米颗粒对小鼠进行预处理后，可有效将ANXA2递送至肾脏，减轻肾缺血再灌注损伤的严重程度，降低坏死性凋亡和炎症反应，同时减少中性粒细胞的聚集。

结论

ANXA2通过与CHMP2A相互作用，促进ESCRT-III介导的肾小管上皮细胞坏死性凋亡抑制，进而减轻后续炎症反应，从而起到保护肾脏免受肾缺血再灌注损伤的作用。通过工程化脂质纳米颗粒提升肾脏中的ANXA2水平，为预防肾缺血再灌注损伤提供了一种新颖且具有前景的治疗策略。

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