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SGLT2抑制剂通过TGFβ2和JAK-STAT协同调控巨噬细胞-肌成纤维细胞转换(MMT)抗肾脏纤维化作用及机制研究

批准号:
82100716
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
卢永平
依托单位:
学科分类:
泌尿系统损伤与修复
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
卢永平

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
抗肾脏纤维化,延缓肾功能下降,是慢性肾脏病(CKD)治疗的世界难题。SGLT2抑制剂为糖尿病肾病的治疗开辟了新前景,非糖尿病CKD是否也受益于SGLT2抑制剂成为研究热点。前期研究显示SGLT2抑制剂(Empa)干预5/6肾切大鼠,具有抗肾纤维化保护肾功能作用。scRNA-Seq分析发现5/6肾切大鼠M2型巨噬细胞和肌成纤维细胞亚群异常增加,差异基因的IPA调控网络提示TGFβ2协同JAK-STAT致肾脏纤维化;Empa干预降低了M1型巨噬细胞JAK1表达,M2型巨噬细胞亚群下降。因此,推测Empa可能调控了巨噬细胞-肌成纤维细胞转换(MMT),起抗肾纤维化保护肾功能作用,此过程可能受TGFβ2和JAK-STAT协同调控。本课题拟通过scRNA-Seq、流式细胞方法,体外实验探索Empa通过调控MMT抗肾纤维化的分子机制。本研究将为SGLT2抑制剂治疗非糖尿病CKD提供理论依据。
英文摘要
Among the treatment of chronic kidney disease (CKD), the anti-renal fibrosis and postpone of the renal function is a worldwide difficult problem. SGLT2 inhibitors have opened up new prospects for the treatment of diabetic nephropathy. Whether non-diabetic CKD also benefits from SGLT2 inhibitors has become a research hotspot. Previous studies showed that inhibitor (Empagliflozin) with anti-renal fibrosis and renal function protection in 5/6 nephrectomy rats. Furthermore, scRNA-Seq analysis found that the clusters of M2 macrophage and myofibroblast significantly increased in untreated 5/6 nephrectomy rats,and the IPA regulatory network of differential genes suggests that TGFβ2 cooperates with JAK-STAT to induce renal fibrosis. The gene expression of JAK1 reduced in M1 macrophage, cluster of M2 macrophage and myofibroblast significantly decreased in 5/6 nephrectomy rats with Empa treatment. Therefore, we speculate that Empa may regulate the macrophage-myofibroblast transition (MMT) and play a role in preventing renal fibrosis and protecting renal function. This process may be coordinated by TGFβ2 and JAK-STAT. Therefore, this project intends to use scRNA-Seq, cell flow cytometry; and perform in vitro experiments to explore the molecular mechanism of Empa's anti-kidney fibrosis and renal function protection by regulating MMT. The study will provide a theoretical basis for the application of SGLT2 inhibitors in non-diabetic CKD.
背景:抗肾纤维化和延缓肾功能衰退是治疗慢性肾病(CKD)的全球性挑战。本研究旨在探讨钠-葡萄糖协同转运蛋白-2(SGLT2)抑制剂在非糖尿病性CKD中的潜在益处。.方法:我们通过5/6肾切除(5/6 Nx)建立了CKD模型,并将实验分为三组:假手术对照组(安慰剂治疗)、5/6 Nx安慰剂治疗组、5/6 Nx恩格列净(Empa)治疗组。每组随机选择3个肾组织进行单细胞RNA测序(scRNA-Seq)分析。通过对肾组织的单细胞RNA测序,分析细胞间的通信网络。.结果:Empa在5/6肾切除CKD大鼠中表现出抗肾纤维化及保护肾功能的作用。共鉴定出89420个细胞和14种细胞表型。拟时序分析发现M2型巨噬细胞存在5种state。在state1到state3及state转化5的过程中,M2型巨噬细胞从CD206-CD68-表型向CD206+CD68+表型发生极化。SCENIC和GSVA分析表明,mTOR-线粒体自噬通路可能调控M2型巨噬细胞的极化。CellphoneDB细胞-细胞分析显示,T细胞(CD8+效应T细胞、Treg、Th7及Tfh)可能影响M2型巨噬细胞的极化。Empa可能通过调控M2型巨噬细胞的极化来防止肾纤维化并保护肾功能,这一过程可能由mTOR/线粒体自噬通路及CD8+效应T细胞与M2型巨噬细胞的配体-受体(Ccl5-Ccr1)相互作用调控。细胞间通讯分析表明,5/6 Nx安慰剂治疗组的肾脏中,细胞间通信的概率和强度均高于假手术对照组和安慰剂治疗组。我们观察到,5/6 Nx组的肾小管上皮细胞中MIF和GRN表达上调,这些基因由M2型巨噬细胞的旁分泌信号激活。上调的促纤维化基因富集于内皮细胞、系膜细胞和成纤维细胞的TGF-β通路中,该过程通过激活COLLAGEN、FN1、LAMININ和THBS通路促进胶原合成和细胞外基质沉积。此外,Empa通过抑制肾小管上皮细胞中MIF和GRN的表达,以及下调与肾纤维化相关的COLLAGEN、FN1、THBS和LAMININ通路,改善了5/6 Nx大鼠的肾脏形态。.结论:SGLT2抑制剂对非糖尿病性CKD具有显著益处。5/6肾切除CKD的肾纤维化可能通过M2型巨噬细胞从CD206-CD68-表型向CD206+CD68+表型的极化促进。Empa通过调控M2型巨噬细胞的极化,减轻了非糖尿病性CKD的肾纤维化。
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