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为探究 AREG 在狼疮性肾炎(LN)中的细胞特异性作用,研究人员用基因敲除小鼠模型研究,发现 Treg 来源的 AREG 可保护肾脏,为 LN 治疗提供新方向。
狼疮性肾炎(Lupus Nephritis,LN)是系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus,SLE)最严重的并发症之一,就像隐藏在患者身体里的 “定时炸弹”,严重威胁着患者的健康。SLE 作为一种常见的自身免疫性疾病,会累及多个器官系统,而 LN 的出现更是让患者的病情雪上加霜,它导致的高发病率和死亡率,尤其是在年轻患者群体中,令人担忧。目前,尽管 LN 的患病率较高,但它的发病原因和机制却如同迷雾一般,让医学界难以完全看透。现有的治疗方法不仅缺乏针对性,还会带来各种副作用,常常无法有效缓解疾病,致使许多患者年纪轻轻就发展到了终末期肾病,生活质量严重下降。因此,寻找全新的、更有效的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,来自德国汉堡大学医学中心(University Medical Center Hamburg-Eppendorf)等机构的研究人员开启了探索之旅。他们将目光聚焦于双调蛋白(Amphiregulin,AREG),一种与表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)结合的多功能细胞因子。此前研究已发现 AREG 在 SLE 发病机制中扮演着重要角色,且在 SLE 患者外周血白细胞中显著上调,但其在 LN 中的具体作用,尤其是不同细胞来源的 AREG 的功能差异,仍不明确。为此,研究人员开展了深入研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员主要运用了基因敲除小鼠模型、细胞分选、流式细胞术、免疫组化等关键技术方法。通过构建特定基因敲除小鼠,如 Foxp3cre×AREGfl/fl小鼠(用于敲除 Tregs 中的 AREG)和 LysMcre×AREGfl/fl小鼠(用于敲除髓系细胞中的 AREG),来研究不同细胞来源的 AREG 缺失对 LN 的影响。利用细胞分选技术获取特定细胞群体,借助流式细胞术分析细胞表型和细胞因子分泌情况,通过免疫组化观察肾脏组织的病理变化。
研究结果如下:
- Tregs 来源的 AREG 对肾脏结局的影响:研究人员利用基因敲除小鼠模型,发现缺乏 Tregs 来源 AREG 的小鼠在 12 个月和 15 个月时,LN 病情明显恶化,异常肾小球数量和肾小球面积显著增加,15 个月时肾间质损伤也更为严重。这表明 Tregs 来源的 AREG 在减轻肾脏组织学损伤方面具有持久的保护作用,且这种保护作用依赖于 LN 的慢性炎症环境。
- Tregs 来源的 AREG 对肾纤维化的影响:研究发现,Tregs 来源 AREG 的缺失会导致肾纤维化显著增加,且这种增加在 12 个月和 15 个月时均持续存在。而年龄匹配的未患病小鼠中,Tregs 缺乏 AREG 并不会导致纤维化增加,这进一步说明 Tregs 来源的 AREG 在改善 LN 肾纤维化方面具有重要作用。
- Tregs 来源的 AREG 对细胞免疫反应的影响:研究人员假设 Tregs 来源 AREG 缺失导致的肾纤维化增加可能与免疫反应增强有关,但实验结果却显示,缺乏 Tregs 来源 AREG 的小鼠,其肾脏和脾脏中的效应 T 细胞(Teff)的促炎细胞因子表达并未增加,甚至在 12 个月时肾脏 Teff 的 IFNγ 分泌略有降低,且巨噬细胞的 M1/M2 极化也未受明显影响。这表明 Tregs 来源的 AREG 对 CD4+ Teff 或巨噬细胞的激活和细胞因子分泌没有显著影响,其对 LN 的保护作用可能通过其他机制实现。
- Tregs 来源的 AREG 对体液免疫反应的影响:研究人员对 SLE 特征性的体液免疫反应进行检测,发现缺乏 Tregs 来源 AREG 的小鼠在 12 个月时,血清总 IgG 水平、抗双链 DNA(dsDNA)抗体和抗 U1 - 核糖核蛋白(snRNP)抗体水平均未受明显影响,肾小球 C3 和 IgG 沉积也无变化。这表明 Tregs 来源的 AREG 不太可能通过免疫调节介导其在 LN 中的保护作用。
- 巨噬细胞(M/M)来源的 AREG 对 LN 的影响:为探究 M/M 来源的 AREG 在 LN 中的作用,研究人员构建了 LysMcre×AREGfl/fl小鼠。结果显示,与对照组相比,缺乏 M/M 来源 AREG 的小鼠在 12 个月时,肾脏损伤和纤维化没有明显差异,Teff 细胞因子分泌也无显著变化。不过,研究发现缺乏 M/M 来源 AREG 的小鼠肾巨噬细胞向 M2 极化略有增加。这表明在 LN 中,AREG 的组织保护作用主要由 Tregs 来源的 AREG 介导,而 M/M 来源的 AREG 对 LN 的纤维化和整体肾脏结局没有明显影响。
- Tregs 来源的 AREG 对肾脏细胞凋亡和修复的影响:LN 会增加肾脏固有细胞的凋亡,研究人员发现,缺乏 Tregs 来源 AREG 的小鼠,其肾小球和肾间质中凋亡细胞数量明显增加,且肾小管上皮细胞增殖标记物 Ki67 的表达显著降低,这表明 Tregs 来源的 AREG 可保护肾脏细胞免受凋亡,并促进肾小管修复。
- 重组 AREG 对细胞修复和血管生成的影响:通过体外划痕实验和管形成实验,研究人员发现重组 AREG 可显著改善小鼠系膜细胞、肾小管细胞和人肾小球内皮细胞的伤口愈合能力,并促进人肾小球内皮细胞的血管生成,这表明 AREG 对组织修复和血管生成具有直接影响。
综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。它首次明确了在 LN 中,Tregs 来源的 AREG 而非 M/M 来源的 AREG 发挥着关键的肾脏保护作用。Tregs 来源的 AREG 通过保护肾脏细胞免受凋亡、促进肾脏组织再生和血管修复,有效预防了有害的纤维化,且不影响 SLE 特征性的免疫反应。这一发现不仅进一步揭示了 LN 的发病机制,还为 LN 的治疗提供了新的潜在靶点和方向,为开发更有效的治疗方法带来了希望。未来,基于 Tregs 和 AREG/EGFR 轴的治疗策略有望成为改善 LN 患者预后的新途径,为众多 LN 患者带来新的曙光。