综述：自噬停滞：与衰老和肥胖相关的肾脏疾病进展的关键机制

《Clinical and Experimental Nephrology》：Autophagic stagnation: a key mechanism in kidney disease progression linked to aging and obesity

本文聚焦衰老、肥胖与肾脏疾病关系，研究发现近端肾小管自噬在其中意义重大。自噬停滞（Autophagic stagnation）是关键病理机制，可引发肾脏损伤。还提出 “肥胖相关近端肾小管病（ORT）” 概念，为肾病治疗提供新思路，值得关注。

　　

一、慢性肾脏病现状与自噬研究背景

慢性肾脏病（CKD）在全球呈流行趋势，在日本近五分之一的人受其影响，老龄化和肥胖是其发展和进展的主要因素。自噬是细胞内由溶酶体介导的降解和回收途径，对维持细胞内环境稳定至关重要。自噬研究在 20 世纪 90 年代因酵母自噬缺陷突变体的发现取得突破，之后对其分子机制的研究不断深入。在肾脏中，自噬也发挥着重要作用，尤其是在近端肾小管，对维持肾小管稳态意义重大。

二、自噬的基本过程与研究方法

自噬过程包括在饥饿或细胞器损伤时，细胞质中形成隔离膜，隔离膜延伸并包裹受损细胞器和蛋白质形成自噬体，自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体，其中内容物被溶酶体水解酶降解，降解产物用于蛋白质合成和能量产生，溶酶体再从自噬溶酶体中再生。检测自噬的方法多样，电子显微镜可从形态上检测自噬体的双膜结构；LC3 脂化形成 LC3-II，可通过荧光标记或 SDS-PAGE 评估；GFP-LC3 转基因小鼠可用于体内自噬体可视化。测量自噬通量对研究自噬动态过程至关重要，体外实验常通过使用自噬 / 溶酶体抑制剂处理细胞评估 LC3-II 积累来估算，体内实验可对比处理与未处理的 GFP-LC3 转基因小鼠 GFP 阳性斑点数量。此外，SQSTM1/p62 积累也是评估自噬活性的常用方法。

三、自噬在肾脏中的作用

不同器官基础自噬活性不同，肾脏近端肾小管在基础和应激条件下均有显著自噬体形成。研究表明，基础自噬对维持近端肾小管稳态不可或缺。通过构建近端肾小管特异性自噬缺陷小鼠模型发现，此类小鼠会出现泛素阳性聚集体、线粒体异常，随着年龄增长还会出现肾脏加速衰老的表型，如间质纤维化。同时，年龄相关的高基础自噬可减轻肾脏衰老，而在额外应激下自噬上调能力减弱则会加速衰老进程。

四、饥饿时近端肾小管的自噬与脂质代谢

饥饿作为自噬的主要诱导因素，会引发哺乳动物脂肪组织脂质动员，释放的游离脂肪酸在周围组织储存为脂滴（LDs），并在线粒体通过 β - 氧化供能。近端肾小管上皮细胞（PTECs）能量需求高，脂质是重要能量来源。研究发现，饥饿时野生型小鼠 PTECs 基底外侧会积累 LDs，部分 LDs 与自噬体标记 LC3 共定位，电子显微镜和脉冲追踪实验证实 LDs 通过自噬体运输到溶酶体降解，即脂噬（Lipophagy）。自噬缺陷细胞无法正常降解 LDs，导致脂质积累、ATP 耗尽，对饥饿应激更敏感，近端肾小管特异性自噬缺陷小鼠在饥饿时也表现出 LDs 积累和 β - 氧化减少，表明脂噬在维持 PTECs 饥饿时能量稳态中起关键作用。

五、衰老和肥胖时近端肾小管自噬停滞现象

研究人员探究临床相关应激条件下近端肾小管自噬是否受影响，发现脂质过载是相关应激因素。当 PTECs 暴露于棕榈酸（PAL）时，起初自噬体形成增加，但随后出现 SQSTM1/p62 阳性蛋白聚集体积累，电子显微镜显示线粒体形态异常、溶酶体内未消化细胞器积累，LysoSensor 检测表明溶酶体酸化受损。在小鼠实验中，高脂饮食（HFD）加载后诱导近端肾小管特异性自噬缺陷，发现 HFD 组近端肾小管中 SQSTM1/p62 阳性聚集体积累增加，HFD 喂养的野生型小鼠近端肾小管出现大空泡，经鉴定为溶酶体，内含磷脂积累。脉冲追踪实验表明，脂质过载时受损线粒体自噬清除过程中，磷脂在溶酶体积累，导致溶酶体功能障碍和自噬通量受损。自噬参与多层体（MLBs）形成，自噬缺陷会加重 HFD 诱导的线粒体功能障碍、炎症和纤维化，且肥胖小鼠肾脏对急性肾损伤（AKI）更敏感。“自噬需求显著增加、溶酶体应激和功能障碍以及自噬通量受损” 这一现象在肾脏衰老、糖尿病肾病（DKD）和高磷饮食介导的 CKD 进展等情况中均存在，被称为 “自噬停滞”。此外，研究还发现衰老或肥胖时 PTECs 中自噬受损会诱导成纤维细胞生长因子 21（FGF21）产生，FGF21 可减轻自噬停滞，维持线粒体稳态，减缓 CKD 进展。

六、肥胖相关近端肾小管病（ORT）

肥胖相关肾脏疾病通常以肾小球肥大和节段性硬化为特征，即 “肥胖相关肾小球病（ORG）”。但近年来发现，脂质过载诱导的肾小管病变，如 MLBs 积累，也会导致肾脏功能障碍、炎症和纤维化。肥胖时脂肪细胞肥大，分泌促炎饱和脂肪酸。PTECs 通过 LRP2 等受体从循环和肾小球滤液中摄取脂肪酸，LRP2 介导的肾小球滤过白蛋白结合脂肪酸的内吞作用参与 MLBs 形成。研究发现转录因子 EB（TFEB）可调节 PTECs 脂毒性，脂质过载时，TFEB 通过 RAG C/D 依赖的 mTORC1 途径抑制而核转位，促进溶酶体胞吐，防止磷脂在溶酶体积累。在 HFD 喂养小鼠和 CKD 患者中均发现，TFEB 活性不足、肾小管空泡病变增加和自噬停滞是肥胖患者肾功能下降的主要决定因素。ORT 的肾小管空泡病变（溶酶体磷脂 / MLBs 积累）与 LDs 积累导致的病变可通过多种方法区分，如位置、染色特性、电镜结构和免疫组化分析等，基于这些发现提出 “肥胖相关近端肾小管病（ORT）” 这一疾病概念。

七、自噬的治疗应用

在自噬需求增加但过程受损的情况下，需要治疗策略。目前治疗方法多聚焦于抑制或诱导自噬，但在脂质过载时，进一步诱导自噬可能加重病情，如 mTOR 抑制剂雷帕霉素会加重 1 型 DKD 的缺血再灌注（I/R）损伤。研究发现，二十碳五烯酸（EPA）可通过将饱和脂肪酸包裹在保护性 LDs 中，减轻脂质过载时溶酶体功能障碍，恢复自噬通量和细胞功能。钠 - 葡萄糖协同转运蛋白 2（SGLT2）抑制剂恩格列净不仅能降低 HFD 诱导的近端肾小管白蛋白重吸收增加，还能改善循环中白蛋白结合脂肪酸失衡，减轻自噬需求，预防自噬停滞，发挥肾脏保护作用。此外，海藻糖可增强 TFEB 核转位，减少 HFD 诱导的 PTECs 胞质空泡形成，激活 TFEB 促进溶酶体胞吐、减轻自噬停滞可能是 ORT 的有效治疗策略。

八、研究展望与结论

自噬在肾脏中的研究虽取得进展，但仍有诸多问题待解决，如伴侣介导的自噬和微自噬在肾脏中的作用、溶酶体数量和质量在机体水平的调节、自噬停滞在铁死亡、细胞衰老和炎症中的意义以及选择性自噬的分子机制等。开发监测自噬活性的非侵入性方法对进一步研究和治疗至关重要，尿液样本检测可能是检测肾脏自噬停滞的有效途径。自噬停滞是衰老和肥胖相关肾脏疾病进展的关键驱动因素，相关研究为 CKD 治疗开辟了新方向。随着自噬研究不断深入，有望开发出针对肾脏疾病的有效治疗方法，预防肾衰竭和肾脏替代治疗的需求。