Circ Res 山东大学齐鲁医院张澄/张运/隋文海团队揭示足细胞NPRC在糖尿病肾病中的作用及机制

糖尿病对人类健康构成巨大威胁，糖尿病肾病(DKD)是糖尿病最常见的并发症之一，与糖尿病患者的发病率和死亡率增加有关。在糖尿病肾病的早期阶段，蛋白尿是一个显著特征，足细胞损伤在其中起重要作用，并与糖尿病肾病的严重程度相关。随着疾病的进展，会出现肾小球纤维化、肾功能受损等改变。目前临床上仍缺乏有效的干预DKD的手段，因此，探索DKD的发病机制和干预靶点具有重要的临床意义。

利钠肽(NPs)是一组参与调节肾脏、心血管、内分泌和骨骼稳态的肽类激素。NPs有三种受体类型，即利钠肽受体A (NPRA)、利钠肽受体B (NPRB)和利钠肽受体C (NPRC)。NPRC与所有三种NPs都具有高亲和力的结合能力。NPRC的主要功能是通过激活抑制性鸟苷调节蛋白和抑制环腺苷酸(cAMP)途径，利用溶酶体降解途径清除循环中的过量NPs。NPRC在肾脏中的分布密度远高于在其他组织中的分布密度，既往有研究表明NPRC优先定位在肾小球足细胞中。该课题组之前在糖尿病性心肌病小鼠模型中，发现NPRC的表达增加，且敲除NPRC减轻了心脏纤维化，改善了心脏重构和功能。然而，NPRC对DKD的影响及其潜在机制仍不清楚。

2025年6月25日，山东大学齐鲁医院心内科、络病理论创新转化全国重点实验室张澄院士/张运院士/隋文海副教授团队在Circulation Research在线发表了题为“Podocyte NPRC deficiency attenuates glomerular fibrosis in diabetic mice”的研究论文，阐述了NPRC基因敲除减轻DKD小鼠的肾小球纤维化从而保护小鼠肾功能的作用及机制，为DKD肾小球纤维化的治疗手段提供了潜在靶标。 

首先，为了明确NPRC在糖尿病肾病中是否发挥作用，研究人员收集了DKD患者的肾活检组织，行免疫组化染色检测NPRC的表达变化。结果发现，与对照组相比，DKD患者肾小球中NPRC表达显著增高。为探索NPRC与DKD发病和进展的关系，研究人员给予8周龄雄性C57BL/6J小鼠切除单侧肾脏后腹腔注射STZ并继续喂养12周，构建了DKD模型。结果显示，与对照组相比，DKD小鼠肾脏NPRC的表达水平明显上调，而NPRA和NPRB的表达水平无明显改变。 

之后，研究人员通过对公共数据库中小鼠糖尿病肾脏单细胞数据进行分析发现，NPRC主要分布在肾脏中的足细胞。细胞水平上，高糖(HG)刺激可显著上调足细胞中NPRC的表达。以上结果提示，NPRC可能参与了DKD的发生发展。 

为了进一步明确NPRC在DKD中的作用，课题组构建了足细胞特异性NPRC基因敲除(Nprc^{pod KO})小鼠，并在Nprc^{pod KO}小鼠和同窝对照Nprc^{pod WT}小鼠中分别构建DKD模型，结果显示足细胞特异性NPRC基因敲除可以改善糖尿病小鼠血清肌酐水平和尿白蛋白水平，减少肾脏大小，减轻系膜基质堆积和肾小球基底膜增厚，改善足细胞损伤。 

病理及荧光染色提示，足细胞特异性NPRC基因敲除减轻了DKD小鼠的肾小球纤维化及胶原沉积，改善了足细胞的损伤。 

分子生物学检测提示，足细胞特异性NPRC基因敲除减轻了糖尿病小鼠的肾脏纤维化及胶原沉积，改善了足细胞损伤，抑制了TGF-βR2的表达及DKD肾脏纤维化经典通路TGF-β1/Smad通路的激活。以上结果表明，足细胞特异性NPRC敲除减轻了DKD小鼠的足细胞损伤和肾小球纤维化。 

接下来，为了明确NPRC对足细胞功能的影响，研究人员从Nprc^{pod KO}小鼠和同窝对照Nprc^{pod WT}小鼠体内分别提取原代足细胞，并给予正常糖(NG)和HG刺激。结果显示，NPRC基因敲除可减轻高糖诱导的胶原合成，抑制了TGF-βR2的表达及TGF-β1/Smad和TGF-β1/P38信号通路的激活。

下一步，为研究NPRC与TGF-βR2的关系，研究人员通过Co-IP验证NPRC与TGF-βR2存在相互作用，考虑到NPRC的敲除可明显降低TGF-βR2的表达水平，随后检测了NPRC敲减后足细胞系MPC5中TGF-βR2的mRNA表达水平，结果提示NPRC敲减并未减少TGF-βR2的mRNA表达水平，因此，考虑NPRC对TGF-βR2的影响发生在转录后阶段。之后使用翻译抑制剂CC-885、蛋白酶体降解途径抑制剂MG-132及溶酶体降解途径抑制剂氯喹(CQ)进行干预，结果提示使用CQ干预后，TGF-βR2表达水平可部分回复，且胶原合成也会部分增加。通过蛋白质谱分析，筛选到关键分子Rab6a和Rab8a，Rab6a和Rab8a可参与蛋白质分子再循环过程。通过一系列Co-IP实验证明，NPRC过表达可促进TGF-βR2与Rab6a及Rab8a的结合，而NPRC敲减则可抑制TGF-βR2与Rab6a及Rab8a的结合。 

综上所述，NPRC在DKD中的表达增加，而足细胞中NPRC的缺乏通过抑制TGF-βR2的再循环以及TGF-β1/Smad和TGF-β1/P38信号通路，减少肾小球纤维化并改善肾功能。因此，通过足细胞特异性基因或药物疗法靶向NPRC为治疗糖尿病肾病提供了一种有前景的策略。 

该论文的第一作者是山东大学齐鲁医院心内科博士研究生王鑫陆，山东大学齐鲁医院心内科张澄院士、张运院士和隋文海副教授为该论文的共同通讯作者。山东大学齐鲁医院为第一和通讯作者单位。

原文链接：

https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.124.325702