白藜芦醇通过JAML/Sirt1通路抑制足细胞中的脂质沉积

《Prostaglandins & Other Lipid Mediators》：Resveratrol inhibits lipid deposition via JAML/Sirt1 pathway in podocytes

糖尿病肾病肾小球足细胞脂质沉积调控机制研究。通过MPC-5细胞模型探讨白藜芦醇（RSV）对棕榈酸（PA）诱导的脂质合成通路的影响，发现RSV通过抑制JAML/Sirt1通路关键组分SREBP-1和ChREBP的表达，减少PA引起的细胞内脂质堆积，为DKD治疗提供新靶点。

　　

魏国|李小龙|郑坤杰|王向涛|宋光耀

内分泌科，哈里森国际和平医院，河北省衡水市053000，中华人民共和国

摘要

脂质沉积在糖尿病肾病的进展中起着关键作用。我们之前的研究表明，白藜芦醇可以调节在高脂饮食条件下小鼠肾脏中参与脂质合成的连接粘附分子样蛋白（JAML）/Sirtuin 1（Sirt1）通路，从而减少脂质沉积。然而，白藜芦醇影响足细胞中棕榈酸（PA）诱导的脂质积累和代谢的具体机制尚不清楚。在这项研究中，我们使用小鼠足细胞系5（MPC-5）来探讨JAML/Sirt1通路在从头脂质合成中的作用。白藜芦醇减轻了PA诱导的MPC-5足细胞中JAML/Sirt1脂质合成通路关键成分的异常表达。具体来说，siRNA介导的JAML沉默增加了PA处理的MPC-5足细胞中的Sirt1表达，下调了固醇调节元件结合蛋白-1、碳水化合物响应元件结合蛋白和脂肪分化相关蛋白。相反，JAML过表达则逆转了这些效应。白藜芦醇减轻了由JAML过表达引起的代谢异常，表明它通过调节JAML/Sirt1通路抑制了MPC-5足细胞中的细胞内脂质沉积。我们的发现为白藜芦醇改善肾脏脂质沉积提供了新的证据，并为与肾脏脂质沉积相关的肾脏疾病提供了新的治疗策略。

引言

糖尿病肾病（DKD）在糖尿病患者中很常见，是慢性及终末期肾脏疾病的主要微血管并发症。[1] 在人类患者和DKD动物模型中，肾脏的特征是脂质过度积累和肾功能受损，表现为肾功能下降和尿蛋白水平升高。[2],[3] 足细胞作为肾小球的内皮细胞，对脂质积累具有高度敏感性；过度的脂质沉积可导致其功能障碍和损伤。[4] 足细胞中的多种脂质代谢相关基因调节脂质的合成、分解、摄取、排出等过程，维持这些细胞中的脂质稳态。[5] 因此，减轻足细胞中的脂质积累可能是治疗DKD的一种潜在方法。

连接粘附分子样蛋白（JAML）的水平与肾脏脂质沉积、肾小球滤过率和24小时尿白蛋白水平密切相关。特异性敲除JAML可减少足细胞中的脂质沉积，并通过Sirt1/AMPK/SREBP通路减轻相关损伤。[6] Sirtuin家族的初始成员Sirtuin 1（Sirt1）一直是关于其在足细胞中功能的广泛研究的对象。[7],[8] 特异性敲除Sirt1会减少足细胞数量并加重蛋白尿。[9] 类固醇调节元件结合蛋白-1（SREBP-1）和碳水化合物响应元件结合蛋白（ChREBP）对从头脂质合成至关重要，而与脂质合成和分解相关的下游酶在肾脏组织中的脂质合成和沉积中起关键作用。[10],[11]

白藜芦醇（RSV）是一种具有生物活性的天然多酚，通过Sirt1/PGC-1α信号通路减轻糖尿病小鼠的足细胞损伤，从而降低线粒体氧化应激。[12] 此外，它通过诱导脂联素受体1和2的表达来缓解脂毒性，从而预防DKD。[13] RSV改善高脂饮食喂养小鼠肾脏脂质沉积和肾脏损伤的潜在机制可能涉及Toll样受体4和NOD样受体蛋白3通路的激活。[14] RSV还可以通过调节JAML/Sirt1相关信号通路来缓解高脂饮食诱导的小鼠模型中的肾脏脂毒性和肾脏损伤。[15] 然而，RSV对棕榈酸（PA）干预后足细胞中脂质积累的影响以及JAML/Sirt1脂质合成相关通路的机制仍有待阐明。

本研究的目的是探讨RSV对PA诱导的足细胞脂质积累的影响，阐明RSV改善由肾脏脂质毒性引起的足细胞损伤的潜在分子机制，并为使用RSV治疗DKD患者的肾脏脂质毒性损伤提供理论支持。

部分内容摘录

PA和RSV储备液的制备

通过将0.0256克PA（76119-5，Sigma-Aldrich，美国密苏里州圣路易斯）与1毫升50%乙醇（天津龙博华医药化工有限公司）混合在2.5毫升无菌管中，制备了PA的储备液（最终浓度为0.1 mol/L）。随后加入20微升10 mol/L的NaOH溶液（天津永大化学试剂有限公司，天津）。[16] 将混合物在水浴中加热至60°C直至PA完全溶解，然后彻底混合。

不同浓度的PA和RSV对MPC-5足细胞存活率的影响

我们首先研究了不同浓度的PA和RSV对MPC-5足细胞的影响。细胞在暴露于50、100和200微摩尔PA后存活率保持良好；然而，在暴露于300和400微摩尔PA后存活率显著下降（P < 0.05；图1A）。同样，在用30和40微摩尔RSV处理后，细胞存活率也显著下降（P < 0.05；图1B）。因此，选择200微摩尔PA和10或20微摩尔RSV作为后续实验的最佳浓度。

讨论

本研究的主要目的是探讨RSV对PA诱导的MPC-5足细胞内脂质积累的影响，并阐明其潜在的分子机制。我们的发现表明，RSV通过调节JAML表达及其下游靶标来减轻PA诱导的脂质积累，从而影响足细胞中的脂质代谢。

早期DKD患者的肾脏存在脂质沉积，[18] 这可能导致线粒体应激、[19] 细胞凋亡、[20]

结论

我们的研究表明，RSV通过部分调节JAML/Sirt1介导的从头脂质合成通路（涉及SREBP-1和ChREBP）来减轻PA诱导的MPC-5足细胞中的脂质积累。因此，RSV在治疗DKD和其他脂质代谢障碍中的潜在治疗应用值得进一步研究。然而，其生物利用度需要改进，可能需要使用特定的制剂，如脂质纳米囊泡。

CRediT作者贡献声明

王向涛：方法学、数据分析。郑坤杰：方法学、数据分析、数据管理。宋光耀：数据管理、方法学、项目管理、监督、写作-审稿与编辑。李小龙：写作-初稿、监督、方法学、数据分析。魏国：写作-审稿与编辑、写作-初稿、监督、项目管理、方法学、研究、数据分析、概念构思。

致谢

我们感谢来自Liwen Bianji（Edanz）（www.liwen.bianji.cn）的Mark Cleasby博士对手稿语言的编辑。

伦理声明

该实验获得了河北省人民医院伦理委员会的批准（批准编号2019E367；中国石家庄），并遵循国际实验室动物管理规范进行。

利益冲突声明

作者们没有需要声明的利益冲突。

资金来源

本工作得到了河北省自然科学基金的支持（资助编号