《Physiological Reports》：Hypertension and age-related focal global glomerulosclerosis are associated with biomarkers for cellular senescence
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本文通过分析高血压与非高血压患者的肾组织样本，揭示了局灶性全球肾小球硬化（FGGS）发展过程中足细胞减少、壁层上皮细胞（PEC）激活与细胞衰老标志物（如p16、p21、GLB1、CD73）表达的显著关联，为高血压肾病机制提供了新视角。
摘要
本研究聚焦于高血压和年龄相关的局灶性全球肾小球硬化（FGGS），探讨其与细胞衰老生物标志物的关联。通过对26例高血压患者和25例年龄匹配的非高血压患者的肾组织进行分析，发现FGGS始于外观正常的肾小球，经历肾小球丛收缩（TC），最终进展为全球肾小球硬化（GGS）。研究采用免疫组织化学（IHC）检测衰老相关标志物p16、p21、β-半乳糖苷酶（GLB1）和5'-核苷酸酶（CD73），并使用抗annexin 3（ANXA3）、细胞角蛋白7（CK7）和CD44抗体评估壁层上皮细胞（PEC）的激活。结果显示，随着TC的发生，足细胞数量减少，同时肾小球中p16、p21、GLB1和CD73表达增加；PEC中WT1、CK7和CD44表达升高。TC和GGS在高血压和非高血压肾脏中均表达衰老标志物，但高血压肾脏中TC和GGS的发生频率更高，衰老标志物表达相应增强。此外，高血压相关的肾小管萎缩中p16和p21表达也更显著。研究表明，FGGS的发展与足细胞耗竭、细胞衰老标志物及PEC激活相关，且高血压加剧了这一过程。
1 引言
慢性高血压以肾内动脉硬化、间质纤维化和肾小管萎缩（IF/TA）以及肾小球硬化为特征。高血压相关的肾小球硬化不同于原发性或继发性肾小球疾病，常被称为肾小球缺血、肾小球废弃或局灶性全球肾小球硬化（FGGS）。FGGS经历一系列变化，始于肾小球丛收缩，表现为肾小球毛细血管基底膜增厚和皱缩，毛细血管小叶减少，肾小球丛向血管极收缩。壁层上皮细胞（PEC）变得突出，无细胞胶原在鲍曼囊内积累，最终形成GGS。理解FGGS的发病机制至关重要，因为高血压是导致终末期肾病（ESKD）的第二大原因。近期研究将高血压中肾小球丢失归因于原发性足细胞耗竭，可能与过早的肾小球衰老相关。高血压患者中“正常”外观的肾小球体积大于非高血压患者，这可能是一种对肾单位丢失的适应性反应。本研究旨在评估衰老生物标志物、足细胞耗竭和PEC激活在FGGS发展过程中的作用。
2 方法
研究使用人肾组织，包括36例活检组织和15例肾切除的正常肾组织。活检组织需包含8个可测量肾小球和4个“正常外观”肾小球。通过组织化学染色和免疫组织化学（IHC）分析肾小球体积、足细胞数量以及衰老标志物表达。使用抗体包括抗WT1、p16、p21、GLB1、CD73、p53和Ki-67。通过形态计量学软件量化染色结果，统计方法采用t检验、Wilcoxon秩和检验及多元回归分析。
3 结果
3.1 人口统计学和组织病理学
高血压和非高血压患者在年龄和性别分布上无显著差异。高血压患者肾小球中TC、GGS、动脉硬化和IF/TA的比例显著高于非高血压患者。所有肾小球硬化均为FGGS，未发现局灶节段性肾小球硬化（FSGS）。高血压患者“正常”肾小球体积显著大于非高血压患者，且与GGS比例正相关。
3.2 足细胞密度和数量
高血压患者“正常”肾小球的足细胞密度低于非高血压患者，但无显著性差异。随着TC和GGS的进展，肾小球体积和足细胞数量减少。TC阶段，足细胞核形态变为大球形，PEC数量增加且WT1表达阳性。
3.3 细胞衰老生物标志物
“正常”肾小球中罕见p16或p21阳性细胞。TC和GGS阶段，p21表达增加，p16阳性细胞主要为PEC。高血压肾脏中肾小管p16和p21表达显著高于非高血压肾脏，且与IF/TA相关。GLB1和CD73在TC阶段的肾小球中表达，高血压患者表达面积更大。CD73在肾小球硬化后期仍存在于硬化丛和周围纤维化中。
3.4 壁层上皮细胞激活
非高血压肾脏中PEC呈扁平状，ANXA3阳性，CK7和CD44表达极少。高血压肾脏中CK7和CD44阳性PEC显著增加，表明PEC激活。
3.5 衰老标志物与高血压和年龄的关系
肾小球p16和GLB1表达在高血压患者中显著升高。在非高血压患者中，p16表达与年龄正相关，而高血压患者中无此相关性。
4 讨论
本研究发现高血压肾脏中“正常”肾小球体积增大是对肾单位丢失的适应。FGGS的发展涉及足细胞耗竭、PEC激活和细胞衰老标志物表达。衰老标志物如p16、p21、GLB1和CD73在TC阶段显著上调，且高血压加剧这一过程。PEC激活通过CK7和CD44表达体现，可能与足细胞丢失相关。研究首次揭示了PEC激活在人类高血压相关FGGS中的作用，强调了衰老机制在肾小球硬化中的重要性。这些发现为理解高血压肾病的分子机制提供了新见解，并为未来治疗策略提供了潜在靶点。
