解密肾脏微环境对肾损伤有哪些影响

来源：作者：人气：-发表时间：2024-09-09 11:06:00【大中小】

摘要：一项研究为急性肾损伤(AKI)后受损细胞如何在促进疾病的微环境中相互作用提供了新的见解。

发表在《Nature Communications》上的一项研究为急性肾损伤(AKI)后受损细胞如何在促进疾病的微环境中相互作用提供了新的见解。由于治疗选择有限，AKI经常发展为慢性肾脏疾病(CKD)，影响超过七分之一的美国成年人，估计有3700万人。

新的发现可能有助于未来预防CKD，这可能导致肾衰竭。

图1 空间转录组学定义了肾脏再生和疾病中损伤特异性微环境和细胞相互作用

这项研究汇集了南加州大学Andy McMahon实验室和加州理工学院Long Cai蔡龙实验室的科学家，并得到了南加州大学广泛创新奖的支持，该奖项为跨机构研究合作提供了资金。

在这项研究中，来自加州理工学院的Michal Polonsky和来自南加州大学的Louisa Gerhardt利用了Cai实验室开发的一种名为seqFISH的尖端工具。有了这个工具，研究人员可以收集有关遗传活动的信息，并研究AKI小鼠完整肾脏组织中的细胞相互作用。这使得科学家能够分析受损肾组织中超过1000个基因的精确表达，识别与损伤相关的微环境，并预测与CKD进展相关的细胞相互作用。

“Cai博士的seqFISH技术为损伤后肾脏的细胞相互作用提供了前所未有的见解，”McMahon说，他是南加州大学干细胞生物学和再生医学的W.M.凯克教务长和大学教授，将于10月加入加州理工学院。“需要更好地了解肾损伤，以确定预防慢性肾脏疾病进展的目标。”

Cai教授是生物学和生物工程教授，他补充说:“我们很高兴我们的技术能够更深入地了解肾脏损伤和疾病。这项研究体现了跨机构和跨学科合作对推进生物医学研究的重要性。”

图2 seqFISH揭示了所有主要的肾细胞类型及其在肾脏中的位置，以及AKI后的成分和空间变化

在肾脏的最外层，科学家们发现了一个可能的病理微环境，他们称之为“ME-5”。这种微环境包含一种特别容易受到损伤的肾细胞，称为近端小管细胞或PT。

在ME-5中，受伤的PTs和邻近的结缔组织细胞(称为成纤维细胞)交换信号，可能导致损伤进展。关键信号涉及基因Clcf1和Crfl1，这两个基因编码的蛋白质可以促进炎症、纤维化或瘢痕形成。在ME-5中检测到的其他信号可能有助于免疫细胞的募集，从而进一步促进炎症、纤维化和其他病理变化的发展。

科学家们还发现了另一个重要的与损伤相关的微环境，他们将其命名为“ME-16”，其特征是各种免疫细胞类型的聚集，称为三级淋巴结构，已知会导致慢性炎症。ME-16不是局限于肾脏的特定区域，而是分布在整个受损器官。

为了分享他们的发现，该团队构建了AKI后细胞、分子和结构变化的综合图谱，从而完善了我们对CKD转变的理解。此地图可在https://woldlab.caltech.edu/ci2-celltiles/Mouse-Kidney-Fibrosis/上公开获取。

参考资料

[1] Global impact of unproductive splicing on human gene expression


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此文关键字：急性肾损伤 AKI 慢性肾脏疾病 CKD

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