sPLA2-IB 和 PLA2R 通过激活 mTOR/HIF-1α 通路介导足细胞异常葡萄糖代谢

为探究 sPLA2-IB 是否诱导足细胞能量代谢异常，研究发现其会导致足细胞能量状态不足，或为膜性肾病治疗提供新方向。

　　在人体的肾脏中，足细胞是肾小球滤过屏障的重要组成部分，其葡萄糖代谢对于维持正常生理功能至关重要。然而，在一些肾脏疾病，如特发性膜性肾病（IMN）中，足细胞的能量代谢状态却一直是个未解之谜。过去的研究虽然揭示了 IMN 与自身免疫反应有关，特别是 M 型磷脂酶 A₂受体（PLA₂R）的作用，但抗原 - 抗体结合导致足细胞损伤的具体途径仍不清楚。同时，分泌型磷脂酶 A₂ 1B 组（sPLA₂-IB）作为 PLA₂R 的配体，与蛋白尿和 IMN 的关系日益受到关注，但其是否会影响足细胞的葡萄糖代谢尚无人知晓。在此背景下，复旦大学附属上海浦东医院和福建医科大学附属第一医院的研究人员开展了相关研究，该研究成果发表在《Cell Biochemistry and Biophysics》上，为深入理解 IMN 的发病机制和治疗提供了新的方向。

研究人员采用了多种关键技术方法来探索这一问题。在细胞实验中，利用 RNA 干扰（RNAi）技术，设计并转染针对 PLA₂R 和缺氧诱导因子 1α（HIF-1α）的小干扰 RNA（siRNA），以敲低相关基因的表达；运用实时荧光定量聚合酶链反应（qPCR）和免疫印迹（Western blotting）技术，检测糖酵解、三羧酸循环（TCA）相关酶以及 mTOR/HIF-1α 通路关键蛋白的表达水平变化；通过检测三磷酸腺苷（ATP）水平、氧消耗率和乳酸含量，评估足细胞的能量代谢状态；采用 MTT 法测定细胞活力，利用鬼笔环肽（phalloidin）进行细胞骨架染色，观察 sPLA₂-IB 对足细胞的损伤作用。

研究结果表明：

1. sPLA₂-IB 降低足细胞能量状态：研究人员用不同浓度的 sPLA₂-IB 处理足细胞 12 小时后发现，与未处理的细胞相比，sPLA₂-IB 处理后的足细胞 ATP 水平显著降低，乳酸生成明显增加，氧消耗率呈剂量依赖性下降。这表明 sPLA₂-IB 诱导了足细胞的糖酵解增强，导致能量供应不足。同时，使用雷帕霉素（mTOR 通路抑制剂）和 3 - 甲基腺嘌呤（3-MA，mTOR 激动剂）处理发现，雷帕霉素能上调 ATP 水平、增加氧消耗率并降低乳酸水平，而 3-MA 则进一步增加乳酸含量，揭示了 mTOR 在调节 sPLA₂-IB 处理的足细胞代谢改变中发挥着重要作用。
2. sPLA₂-IB 通过激活 mTOR/HIF-1α 通路诱导能量重编程：对糖酵解和 TCA 循环相关酶的检测发现，sPLA₂-IB 处理后，乳酸脱氢酶 A（LDHA）和丙酮酸激酶 M2（PKM2）这两种关键糖酵解酶的表达显著上调，而 TCA 循环相关酶（如柠檬酸合酶（CS）、延胡索酸水合酶（FH）和琥珀酸脱氢酶 D（SDHD））的表达明显下调。同时，mTOR 和 HIF-1α 的表达也被上调。添加雷帕霉素或敲低 HIF-1α 后，sPLA₂-IB 诱导的这些变化得到逆转。这说明 sPLA₂-IB 通过激活 mTOR/HIF-1α 通路，增强糖酵解并抑制 TCA 循环，从而导致足细胞 ATP 生成减少。
3. sPLA₂-IB 导致足细胞损伤：MTT 检测结果显示，随着 sPLA₂-IB 浓度的增加，足细胞的活力显著下降。鬼笔环肽标记结果表明，sPLA₂-IB 处理后，足细胞的 F - 肌动蛋白发生重排，应力纤维重塑明显。雷帕霉素能在一定程度上缓解这种细胞骨架的重塑，进一步证实了 sPLA₂-IB 会诱导足细胞损伤。
4. PLA₂R 敲低逆转 sPLA₂-IB 诱导的能量重编程：通过转染 PLA₂R siRNA 敲低 PLA₂R 的表达后，发现足细胞中糖酵解酶（如 LDHA）的上调和 TCA 循环相关酶（如 CS、FH 和 SDHD）的下调得到抑制，mTOR 和 HIF-1α 的表达也显著降低。这表明 PLA₂R 的激活在 sPLA₂-IB 诱导的足细胞能量代谢异常和损伤中起着重要作用。

在研究结论和讨论部分，研究人员指出，他们首次发现 sPLA₂-IB 激活 PLA₂R 后，会导致足细胞出现异常的能量改变，表现为糖酵解增强和 TCA 循环抑制。同时，雷帕霉素能够部分逆转 sPLA₂-IB 诱导的能量重编程，这提示雷帕霉素可能通过调节能量代谢对足细胞起到保护作用。然而，该研究也存在一定的局限性，如未对葡萄糖代谢产物进行全面检测，研究仅在体外培养的足细胞中进行，无法完全模拟体内的真实情况，且线粒体功能在 IMN 中的作用尚未明确。未来，研究人员计划在 IMN 动物模型和患者中进一步深入研究，以更全面地揭示异常能量代谢在 IMN 发病机制中的作用，为 IMN 的治疗提供更有效的策略。