足细胞是一种终末分化细胞，其损伤是肾小球损伤的中心环节，已被证明参与多种原发性或继发性肾小球疾病的发生发展。在此，我们对2022年度关于足细胞损伤的基础研究新进展进行了回顾。
进展一：抗ANGPTL3-FLD单克隆抗体治疗减轻足细胞损伤
在阿霉素诱导的肾损伤中，足细胞中ANGPTL3的缺失可减轻蛋白尿。复旦大学儿童医院肾脏病团队研发了一种抗ANGPTL3的单克隆抗体，以研究其在阿霉素（ADR）和嘌呤霉素核苷酸（PAN）诱导的足细胞损伤中的作用。结果显示，抗人ANGPTL3-FLD序列的单抗（5E5F6）抑制ANGPTL3-FLD与整合素β3的结合。用5E5F6单抗治疗ADR肾病小鼠可减轻蛋白尿，抑制足细胞凋亡，活性氧生成和线粒体损伤。在体外实验中，PAN诱导足细胞损伤，抗ANGPTL3-FLD单抗通过阻断整合素αvβ3和Rac1的激活，改善线粒体功能障碍。该研究为靶向ANGPTL3治疗蛋白尿提供了新方向。
进展二：足细胞中CLDN5的缺失激活WNT信号导致肾脏疾病
正常情况下，紧密连接整合膜蛋白CLDN5主要在足细胞的质膜上表达。在糖尿病肾病小鼠模型中，CLDN5缺失加剧了足细胞损伤和蛋白尿。在机制上，CLDN5的缺失降低ZO1的表达，诱导ZONAB的核易位，随后下调WNT抑制因子-1 （WIF1）的表达，从而激活了WNT信号通路。足细胞来源的WIF1也在肾小管上皮细胞中发挥旁分泌作用。研究发现，在UUO模型中，足细胞特异性CLDN5或WIF1敲除鼠肾纤维化比对照组更严重。本研究揭示了CLDN5在肾脏中的重要调节作用，CLDN5和WIF1有望成为治疗新靶点。
进展三：GSK3β过表达与足细胞衰老有关
随着世界人口老龄化，越来越多的人面临肾脏衰老的风险。各种肾脏细胞的老化，尤其是足细胞的衰老，可导致肾功能进行性下降。锂已被证明具有延缓衰老的作用，糖原合成酶激酶3（GSK3）是锂作用的主要分子靶点，以GSK3α及GSK3β两种亚型存在。肾小球中以GSK3β表达为主，且在足细胞中丰富表达。GSK3β已被证实在多种肾脏疾病及细胞损伤中发挥重要作用，然而，其在肾脏衰老中的作用尚不清楚。
研究发现，45-60岁人群肾脏GSK3β表达明显高于年轻人群。GSK3β主要表达于足细胞，与WT-1+细胞数、eGFR成负相关，与衰老标志物p16INK4A、肾小球硬化百分比成正相关。特异性抑制小鼠足细胞GSK3β表达可以减轻足细胞及肾脏老化，提示肾小球足细胞中GSK3β过表达与肾脏老化有关。GSK3β与衰老信号关键因子p16INK4A、p53在足细胞中共定位并相互作用，参与足细胞衰老信号传递。随后，该团队通过对衰老小鼠模型及精神病患者给予锂剂治疗，发现锂剂可以抑制GSK3β活性并减轻足细胞衰老，更好地保护肾功能。该团队从细胞、小鼠模型及人群三个层面证明了GSK3β通过调节衰老信号在足细胞衰老中发挥着关键作用，可能是延缓肾脏衰老的治疗靶点。
进展四：足细胞特异性NLRP3炎症小体的激活促进糖尿病肾病
无菌性炎症是糖尿病肾病的特征之一。NLRP3炎症小体可由DKD相关代谢刺激物和代谢产物激活。研究发现足细胞内也存在NLRP3炎症小体激活，然而该过程是否与DKD足细胞功能障碍和无菌炎症有关尚不清楚。通过建立足细胞特异性过表达NLRP3（Nlrp3 V-Pod ）的DKD小鼠模型，发现与对照组相比，其尿蛋白增多、肾小球系膜扩张、肾小球基底膜增厚，Nephrin表达减少，caspase-1、IL-1β水平升高。特异性敲除小鼠足细胞NLRP3（Nlrp3 KO-Pod ）后可以预防炎性小体活化与DKD发生，而特异性敲除足细胞caspase-1（Casp1 KO-Pod ）仅可以部分改善肾小球损伤及炎症状态，提示足细胞NLRP3小体激活可以加重DKD肾小球损伤以及肾脏无菌性炎症，且不完全依赖caspase-1激活这一经典途径。随后该团队又探索了NLRP3与肾小球自噬之间的关系。 在Nlrp3V-Pod DKD小鼠中，肾小球自噬标记物LC3II/LC3I比值下降，p62水平明显升高，提示自噬受损。Nlrp3 KO-Pod DKD小鼠肾小球自噬状态与对照组没有差异，而Casp1 KO-Pod DKD小鼠自噬水平未有改善，提示足细胞特异性NLRP3缺失保护肾小球自噬，而非caspase-1缺失。这一观点在体外实验中也得到了证实，NRLP3抑制剂可有效维持高糖环境中足细胞自噬，而caspase-1抑制剂未有明显改善。该团队通过体内外实验证明了足细胞特异性NLRP3炎症小体在DKD中的关键作用，它与局部caspase-1和IL-1β激活有关，但也独立于caspase-1发挥额外功能。
进展五：隧道纳米管-TNFAIP2/M-sec系统对足细胞自噬具有保护作用
足细胞损伤及凋亡是糖尿病肾病的早期特征之一。除高糖环境、晚期糖基化终产物（AGEs）等因素外，细胞器功能障碍也是导致足细胞损伤的重要原因。隧道纳米管(TNTs)是一种开放式通道，可远距离连接细胞。细胞在受到刺激时，细胞间可形成TNT将细胞组分（如小细胞器）转移至受损细胞，通过替换受损的细胞器以增加受体细胞对损伤的抵抗力。TNFAIP2/M-sec蛋白在TNT形成中发挥关键作用。已知足细胞中表达TNFAIP2，足细胞间线粒体转移依赖TNFAIP2-TNT系统。然而，DKD中是否存在足细胞TNFAIP2-TNT系统激活以及细胞间细胞器转移尚不清楚。研究发现，在DKD患者及小鼠模型中，肾脏TNFAIP2表达增高。在高糖环境下孵育足细胞可见细胞间TNT形成，敲除TNFAIP2可完全阻止TNT建立。随后该团队构造了野生型糖尿病小鼠模型（DM-WT）与TNFAIP2敲除糖尿病小鼠模型（DM-KO），发现DM-KO小鼠足细胞损伤和凋亡更加严重，足细胞中自噬小体（AP）标志物LC3-II及SQSTM1/p62表达升高，溶酶体膜通透化（LMP）和溶酶体酶CTSD活性降低，提示TNFAIP2缺失的足细胞存在AP聚积以及溶酶体功能障碍，从而降低自噬活性。最后团队将AGEs处理的足细胞与正常足细胞共培养发现AP、溶酶体通过TNT转移至受损细胞，改善了受损细胞SQSTM1/p62积累、LMP和细胞凋亡，这一保护作用依赖TNFAIP2并随着其过表达而增加。该团队从体内外两个角度证明了TNT-TNFAIP2系统在DKD足细胞自噬中发挥着重要的保护作用，可能是一个新的治疗靶点。
进展六：阻断核糖体蛋白S6磷酸化可抑制足细胞肥大和局灶节段性肾小球硬化
局灶性节段性肾小球硬化(FSGS)，是肾病综合征和终末期肾病的主要原因之一。核糖体蛋白S6 (rpS6)磷酸化在FSGS发病过程中出现的足细胞肥大和丢失中的作用尚不明确。研究发现，在FSGS患者、阿霉素诱导的FSGS小鼠模型、足细胞特异性Tsc1敲除鼠模型中，足细胞rpS6磷酸化水平均异常升高，Tsc1缺失诱导的mTORC1激活导致足细胞rpS6磷酸化增加进而导致足细胞过度肥大、足细胞丢失，甚至出现大量蛋白尿以及FSGS，并伴有肾功能障碍。无论是从药物上（抑制剂）还是从基因上（各种条件敲除鼠）阻断rpS6磷酸化都可以减轻足细胞损伤和FSGS病变。因此，该研究结果表明靶向rpS6磷酸化可能是治疗FSGS的有效治疗策略。
进展七：非经典Wnt/钙信号通路对足细胞损伤和肾小球硬化具有保护作用
经典Wnt信号的激活与足细胞损伤和蛋白尿有关。由于Wnt是分泌蛋白，来源足细胞的Wnt是否与蛋白尿相关仍不清楚。因此，研究者构建肾小球足细胞特异性Wnt敲除小鼠，在阿霉素诱导肾损伤6天后，敲除鼠的足细胞损伤和蛋白尿比对照组小鼠更加严重。同时，Wnt敲除可导致β-catenin上调，且伴有nephrin、podocin、podocalyxin和WT1蛋白的降低。在阿霉素注射3周后，与对照组相比，条件性敲除鼠的蛋白尿增加、足细胞病变加重、细胞外基质沉积明显。机制上，足细胞特异性Wnt敲除导致非经典Wnt/钙信号的关键下游介质NFAT1活化和NLK下调。在体外实验中，NFAT1或NLK的下调均可诱导β-catenin的激活，而过表达NLK可显著抑制β-catenin，并缓解足细胞损伤。该研究结果表明，足细胞来源的Wnt通过激活非经典Wnt/钙信号通路，抑制β-catenin在足细胞损伤方面发挥重要作用。
进展八：CXCR4通过激活β-catenin信号通路诱导足细胞损伤和蛋白尿
氧化应激是引起足细胞损伤的一个重要途径，但其作用机制尚不清楚。研究表明，在阿霉素小鼠模型中，足细胞特异性CXCR4敲除可抑制β-catenin激活，保持足细胞完整性，减少蛋白尿并改善阿霉素损伤后的肾小球硬化。同时研究者证实，CXCR4的配体SDF-1α可激活β-catenin，且不影响Wnt配体的体外表达，ICG-001阻断β-catenin信号通路能够缓解足细胞损伤，并抑制Snail1和MMP-7的体内外表达。在机制上，SDF-1α激活CXCR4导致足细胞中CXCR4/β- arretin -1/Src信号转导的形成，从而导致Src、EGFR、ERK1/2和GSK-3β的顺序磷酸化，最终稳定和激活β-catenin。而敲低β- arretin -1消除了这一级联事件，并抑制了β-catenin对CXCR4刺激的响应。综上，未来靶向CXCR4/β- arretin -1/β-catenin可能是治疗蛋白尿的一种新策略。
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编译：周梦 王子韬 陈晨 李青
审核：毛慧娟 邢昌赢 张莉
编辑：李畅 徐玮返回搜狐，查看更多
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