综述:足细胞在健康与疾病中:从发育到再生

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:Human Cell 3.1

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  本综述系统探讨了足细胞(Podocytes)在肾小球滤过屏障中的核心作用,从发育起源(受Wt1、MafB、Lmx1b等转录因子及Wnt/Notch通路调控)到损伤机制(凋亡、坏死性凋亡、铁死亡及细胞骨架紊乱)和再生策略。重点强调了衰老与脂代谢对足细胞脆弱性的影响,并展望了干细胞技术与肾脏类器官在疾病建模和治疗中的前景,为肾脏疾病防治提供转化机遇。

  
Abstract
足细胞是高度特化的上皮细胞,对维持肾小球滤过屏障至关重要。它们起源于肾脏发育过程中的后肾间充质,其分化受到转录因子(如Wt1、MafB、Lmx1b)和信号通路(包括Wnt与Notch)的精密调控。成熟足细胞形成复杂的足突与裂孔隔膜,通过协调膜蛋白(如nephrin和podocin)与肌动蛋白细胞骨架,实现选择性滤过功能。
发育与分化机制
足细胞发育依赖关键转录因子的时序性表达:Wt1+细胞驱动间充质向上皮转化,MafB与Lmx1b则促进足突形态发生。Wnt/β-catenin通路激活早期分化,而Notch信号过度活化可能导致足细胞异常分化。
损伤机制与疾病关联
由于再生能力有限,足细胞损伤可由遗传突变、机械应力、代谢紊乱或炎症引发,导致蛋白尿、肾小球硬化和慢性肾脏病进展。近年研究揭示了多种细胞死亡方式:
  • 凋亡(apoptosis)由线粒体途径或死亡受体通路激活;
  • 坏死性凋亡(necroptosis)依赖RIPK1/RIPK3/MLKL信号轴;
  • 铁死亡(ferroptosis)涉及脂质过氧化与GPX4酶失活。
    细胞骨架蛋白(如synaptopodin)失调可直接破坏足突结构,而衰老与脂代谢异常(如胆固醇积累)显著增加足细胞易损性。
再生与治疗策略
干细胞技术与肾脏类器官模型实现了足细胞发育与疾病的体外模拟,为药物筛选提供平台。靶向干预策略包括:
  • 抑制特定细胞死亡通路(如MLKL抑制剂阻断坏死性凋亡);
  • 调节代谢稳态(如FXR激动剂改善脂代谢);
  • 细胞替代疗法(诱导多能干细胞来源的足细胞移植)。这些进展为保护与修复足细胞功能提供了转化医学机遇。
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