據(jù)了解,當(dāng)前慢性腎臟?。–KD)已成為威脅國(guó)人健康的主要疾病之一。我國(guó)約有 1.2 億 CKD 患者,患病率高達(dá) 10.8% 。近年來,隨著社會(huì)人口老齡化以及生活方式的改變,糖尿病、肥胖等代謝性疾病的高發(fā)也加劇了糖尿病腎?。―KD)發(fā)病率的提高。CKD 經(jīng)常發(fā)展為終末期腎臟病(ESRD),并大大增加心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。CKD 的易患因素主要有:性別、年齡、家族史、吸煙、肥胖、高血壓(HT)和糖尿?。?/span>DM)。其中,CKD 和 ESRD 最常見的兩種病因是 DM 和 HT。目前治療 CKD 的策略包括使用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEIs)、血管緊張素受體阻斷劑(ARBs)控制血壓 (BP),以及控制血糖和血脂。然而,目前的治療只能減緩而不是阻止 CKD 向 ESRD 的進(jìn)展,需要更多的研究來更好地了解 DM 和 HT 如何相互作用導(dǎo)致 CKD。美國(guó)密西西比大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的一項(xiàng)研究曾重點(diǎn)關(guān)注了與 DM 和 HT 相關(guān)的腎損傷的發(fā)病機(jī)制。文章名為 《Mechanisms of Synergistic Interactions of Diabetes and Hypertension in Chronic Kidney Disease: Role of Mitochondrial Dysfunction and ER Stress.》。該研究表明 DM 中的高血糖和其他代謝變化在不同類型的腎小球細(xì)胞中引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)應(yīng)激和線粒體(MT)適應(yīng)。這些適應(yīng)性似乎使細(xì)胞更容易受到 HT 誘導(dǎo)的機(jī)械應(yīng)力。機(jī)械傳感器的過度激活,可能通過瞬時(shí)受體電位陽離子通道亞家族C成員6(TRPC6),導(dǎo)致鈣(Ca2+)穩(wěn)態(tài)受損,并進(jìn)一步加劇 ER 應(yīng)激和 MT 功能障礙,促進(jìn)細(xì)胞凋亡和腎小球損傷。目前關(guān)于糖尿病腎病和高血壓腎病與機(jī)械應(yīng)力之間的關(guān)系及潛在機(jī)制的探索還不深入,而此研究涉及的機(jī)械應(yīng)力內(nèi)容將有助于我們更好地了解其與 CKD 的內(nèi)在關(guān)系。HT 增加糖尿病腎臟的機(jī)械應(yīng)力腎小球毛細(xì)血管的高壓維持血漿的向外流動(dòng),同時(shí)在毛細(xì)血管壁上引起牽張應(yīng)力,并傳遞到內(nèi)皮細(xì)胞和足細(xì)胞。同時(shí),超濾液連續(xù)流入鮑曼囊會(huì)對(duì)足細(xì)胞和壁上皮細(xì)胞產(chǎn)生剪切應(yīng)力。以前的研究表明,在生理和病理?xiàng)l件下,機(jī)械應(yīng)力可能會(huì)促進(jìn)足細(xì)胞脫落。受損的足細(xì)胞失去增殖能力,可促進(jìn)腎小球硬化進(jìn)展。隨著腎單位數(shù)量的減少,腎小球內(nèi)壓增加,殘存腎小球受到更高機(jī)械應(yīng)力作用。腎小球毛細(xì)血管持續(xù)高壓進(jìn)一步損傷殘存足細(xì)胞,使腎臟血流動(dòng)力學(xué)改變,屏障功能喪失,出現(xiàn)蛋白尿和腎功能進(jìn)行性減退。最終將導(dǎo)致腎小球硬化和終末期腎衰竭。將機(jī)械應(yīng)力轉(zhuǎn)化為生化信號(hào)需要“機(jī)械傳感器”蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)可以感知機(jī)械力并誘導(dǎo)整個(gè)機(jī)械感覺復(fù)合體的生化變化,包括提供離子通道和細(xì)胞-細(xì)胞或細(xì)胞-基質(zhì)連接的錨定蛋白。對(duì)機(jī)械應(yīng)力的反應(yīng)可能很大程度上取決于腎小球細(xì)胞類型。先前的研究表明,足細(xì)胞會(huì)失去應(yīng)力纖維并通過過度的機(jī)械拉伸來重組肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架。然而,內(nèi)皮細(xì)胞或系膜細(xì)胞可能會(huì)產(chǎn)生增加的肌動(dòng)蛋白應(yīng)力纖維以響應(yīng)增加的機(jī)械應(yīng)力。明確不同細(xì)胞類型中的機(jī)械傳感器及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,了解對(duì)增加的機(jī)械應(yīng)力的適應(yīng)性反應(yīng)如何轉(zhuǎn)化為不良反應(yīng)和細(xì)胞損傷,將有助于我們更好地了解 CKD 的發(fā)病機(jī)制。機(jī)械應(yīng)力誘導(dǎo)的 Ca2+ 內(nèi)流可能加劇 DM 中的 ER 應(yīng)激和 MT 功能障礙并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡前有所述,機(jī)械應(yīng)力可通過機(jī)械敏感性離子通道和 ER 釋放 Ca2+誘導(dǎo)細(xì)胞 Ca2+內(nèi)流。在正常生理?xiàng)l件下,ER Ca2+釋放與Ca2+ 內(nèi)流變化之間存在緊密協(xié)調(diào),從而能夠響應(yīng)生理刺激(例如MT 中Ca2+誘導(dǎo)的 ATP 生成)進(jìn)行 Ca2+ 信號(hào)傳導(dǎo)。在病理?xiàng)l件下,例如在 DM 或 HT 中,Ca2+內(nèi)流可能會(huì)短暫增強(qiáng),以適應(yīng)代謝變化。然而,機(jī)械應(yīng)力誘導(dǎo)的慢性和過量的 Ca2+內(nèi)流可能會(huì)通過消耗 ER Ca2+存儲(chǔ)、增加細(xì)胞質(zhì)和 MT Ca2+濃度進(jìn)一步加劇 ER 應(yīng)激,最終誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
DM 中的高濾過與受損的腎臟自動(dòng)調(diào)節(jié)有關(guān),這使得動(dòng)脈壓升高更容易通過機(jī)械傳導(dǎo)途徑傳遞到腎小球并誘導(dǎo)細(xì)胞損傷。包括 TRPC6、Piezo 和 P2X4 在內(nèi)的離子通道可能在通過增強(qiáng) Ca2+內(nèi)流將機(jī)械應(yīng)力轉(zhuǎn)導(dǎo)至下游細(xì)胞反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。高血糖和 HT 可能在不同的腎小球細(xì)胞類型中誘導(dǎo) ER 應(yīng)激和 MT 功能障礙。MT 對(duì)代謝環(huán)境變化的適應(yīng)可能使細(xì)胞更容易受到高血壓引起的機(jī)械應(yīng)力的影響。Ca2+ 穩(wěn)態(tài)受損、ER 應(yīng)激和 MT 功能障礙可能協(xié)同促進(jìn)細(xì)胞凋亡并促進(jìn)腎小球損傷的發(fā)展。總之,該研究簡(jiǎn)要描述了 HT 和 DM 與機(jī)械應(yīng)力轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)之間的潛在關(guān)系,為 CKD 的治療策略以及未來的研究方向提供了一些思考。參考文獻(xiàn):Wang Z, do Carmo JM, da Silva AA, Fu Y, Hall JE. Mechanisms of Synergistic Interactions of Diabetes and Hypertension in Chronic Kidney Disease: Role of Mitochondrial Dysfunction and ER Stress. Curr Hypertens Rep. 2020 Feb 3;22(2):15. doi: 10.1007/s11906-020-1016-x. PMID: 32016622; PMCID: PMC7247617.
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