《Nature Communications》：Energy-sensing molecule RORγ regulates cholesterol metabolism and immune signaling in diabetic kidney disease and aging
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本研究旨在解决糖尿病肾病与肾脏衰老进程中，胆固醇代谢紊乱与天然免疫过度激活协同致病的机制难题。研究人员聚焦于能量感应分子RORγ，发现其通过上调YOD1和增强AMPK活性来稳定INSIG1，进而有效阻断SREBP2（胆固醇合成）和STING（炎症信号）的激活通路。该研究揭示RORγ是缓解DKD和肾脏衰老的关键调控节点，其激动剂或富含RORγ的外泌体具有治疗潜力。
随着全球人口老龄化加剧，糖尿病肾病已成为终末期肾病的主要原因，给公共卫生体系带来沉重负担。令人困惑的是，衰老本身与糖尿病肾病在肾脏病理上表现出惊人的相似性，提示两者可能共享某些核心的致病机制。然而，连接代谢紊乱（如糖尿病特征性的能量失衡）与慢性炎症（衰老和疾病共同的“火焰”）的桥梁究竟何在？这成为了领域内一个亟待解答的关键科学问题。最近，一项发表于《Nature Communications》的研究为我们揭开了谜底的一角，将目光投向了一个名为视黄酸相关孤儿受体γ（Retinoic acid-related orphan receptor γ, RORγ）的能量感应分子。
研究人员发现，无论在糖尿病还是自然衰老的肾脏中，RORγ的表达水平都显著下降。这不禁让人猜想，RORγ的减少是否不仅仅是疾病的一个结果，而是推动病情恶化的重要因素？为了验证这一猜想，研究团队构建了肾小管特异性敲除RORγ的小鼠模型。结果令人震惊：缺失RORγ的小鼠，其肾脏损伤在糖尿病状态下急剧加重。反之，当在糖尿病小鼠肾脏中过表达RORγ时，则观察到了明显的保护效果。这强有力地证明，RORγ是守护肾脏健康的关键分子。
那么，RORγ究竟是如何施展保护魔法的呢？机制层面的深入探索揭示了其精妙的作用网络。RORγ并非单打独斗，它通过两条并行的通路稳固了一个名为胰岛素诱导基因1（Insulin induced gene 1, INSIG1）的“守门员”蛋白。第一条通路，RORγ上调了去泛素化酶YOD1，直接减少了INSIG1被泛素化标记并降解的命运。第二条通路，RORγ通过结合并激活辅助蛋白CAB39，增强了能量代谢的核心调控者AMP活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase, AMPK）的活性。活跃的AMPK进而磷酸化INSIG1，进一步加固其稳定性。
这个被牢牢稳定的INSIG1，随即成为阻击两大致病通路的核心枢纽。在细胞内，INSIG1能够强力阻断蛋白质从内质网到高尔基体的运输。这一阻断行动产生了“一石二鸟”的效果：一方面，它阻止了胆固醇调节元件结合蛋白2（Sterol regulatory element-binding protein 2, SREBP2）的激活，从而从源头上抑制了胆固醇的过度合成；另一方面，它同样阻断了干扰素基因刺激蛋白（Stimulator of interferon genes, STING）的激活，有效地遏制了其驱动的慢性炎症信号。由此，RORγ通过稳定INSIG1，巧妙地将AMPK介导的代谢调节与STING驱动的天然免疫通路协同整合，共同抵御肾脏损伤。
然而，在糖尿病状态下，这条精妙的保护通路却遭到了双重打压。研究发现，转录抑制因子CTCF会结合到RORγ基因的启动子区域，抑制其转录。同时，糖尿病环境中AMPK及其上游调控者SIRT1的信号活性受损，也导致RORγ本身的功能无法被有效激活。这使得肾脏在疾病面前更加脆弱。
这项研究的转化医学价值尤为突出。研究人员发现，给予糖尿病小鼠RORγ的特异性激动剂，或者注射富含RORγ的外泌体，都能有效减轻肾脏损伤，改善功能。这为糖尿病肾病及与衰老相关的肾脏疾病提供了极具潜力的全新治疗策略。
为开展此项研究，作者主要运用了以下关键技术方法：利用肾小管特异性基因敲除（RORγflox/flox;Pax8-rtTA;LC1小鼠）和过表达（RORγ转基因小鼠）小鼠模型，在体内验证RORγ的功能；通过染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq）和转录组测序（RNA-seq）等组学技术分析RORγ的转录调控网络及下游效应；采用免疫共沉淀、蛋白质印迹、免疫荧光等分子生物学技术阐明RORγ-INSIG1-SREBP2/STING信号轴的具体分子机制；在疾病治疗层面，使用了RORγ特异性激动剂（SR2211）进行体内药理学干预，并提取了过表达RORγ的细胞来源的外泌体进行体内回输治疗。
研究结果
RORγ在糖尿病和衰老肾脏中下调并发挥保护作用
通过分析人类和小鼠的糖尿病肾脏样本以及自然衰老小鼠的肾脏，发现RORγ的mRNA和蛋白水平均显著降低。功能获得（过表达）和功能丧失（敲除）的动物实验表明，肾小管RORγ缺乏会加剧糖尿病引起的肾脏损伤、纤维化和功能障碍，而过表达RORγ则能起到保护作用。
RORγ通过稳定INSIG1抑制SREBP2和STING通路
机制研究表明，RORγ并不直接转录调控SREBP2或STING，而是通过稳定INSIG1蛋白间接发挥作用。RORγ能上调去泛素化酶YOD1，并通过结合CAB39增强AMPK活性，AMPK进而磷酸化INSIG1，两者共同作用阻止INSIG1的泛素化降解。稳定的INSIG1蛋白则能有效阻断SREBP2和STING从内质网向高尔基体的转运，从而抑制胆固醇合成和I型干扰素等炎症因子的产生。
糖尿病中RORγ受到转录和功能层面的双重抑制
在糖尿病状态下，RORγ的表达受到抑制因子CTCF的转录抑制。同时，高糖环境损害了AMPK/SIRT1信号通路，导致RORγ的转录活性无法被有效激活，形成恶性循环。
靶向RORγ具有治疗潜力
药理学上，使用RORγ特异性激动剂SR2211治疗可显著改善糖尿病小鼠的肾脏病理和功能。此外，将从过表达RORγ的细胞中提取的外泌体注射给糖尿病小鼠，同样能模拟RORγ的保护效应，为无细胞治疗提供了新思路。
结论与意义
该研究系统性地揭示了能量感应分子RORγ在整合代谢与免疫信号、防治糖尿病肾病及肾脏衰老中的核心作用。研究发现，RORγ通过构建“RORγ-YOD1/CAB39-AMPK-INSIG1”轴，协同抑制SREBP2介导的胆固醇合成和STING驱动的天然免疫过度激活，从而维持肾脏稳态。研究同时阐明了糖尿病中CTCF和AMPK/SIRT1信号受损导致RORγ失活的双重机制。最重要的是，该工作不仅深化了对疾病机制的理解，更通过激动剂和外泌体治疗验证了RORγ作为治疗靶点的可行性，为开发针对糖尿病肾病及年龄相关性肾脏疾病的新疗法奠定了坚实的理论和实验基础。
