多组学分析揭示肺动脉高压中心血管-肾脏-代谢综合征的肾脏机制

由 root 提交于 周五, 09/25/2026 - 08:47
背景:心血管-肾脏-代谢(cardiovascular-kidney-metabolic,CKM)综合征整合了可导致多器官损伤的心脏、肾脏和代谢异常。在肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)中,CKM综合征表现为全身代谢紊乱、右心室功能障碍及肾脏损害。肾功能障碍可强烈预测PAH患者的死亡风险,但目前的治疗对肾脏获益有限。此外,驱动PAH肾病的机制尚未得到充分阐明,限制了我们有效治疗PAH-CKM综合征的能力。方法:采用单核RNA测序,鉴定来源于对照组(n=5)和PAH患者(n=4)尸检肾脏中具有细胞类型特异性的转录变化。通过线粒体、细胞质及磷酸化蛋白质组学分析,描绘蛋白质组学改变。采用AlphaFold 3/ChimeraX建模,确定蛋白质磷酸化改变所致的预测结构后果。通过组织学分析评估肾纤维化、肾小球结构、免疫细胞浸润及肾单位节段密度。结果:4例PAH患者中有3例存在肾功能受损,队列平均估算肾小球滤过率为61±36 mL/min/1.73 m²。单核RNA测序显示,PAH肾脏具有独特的细胞组成特征,其表现为髓袢粗升支、近端小管及免疫细胞细胞核增加,而集合管细胞核减少。转录组分析显示,近端小管细胞和髓袢粗升支细胞均上调了脂肪酸氧化、铁死亡和铜死亡通路。PAH淋巴细胞表现出增强的T87细胞受体信号传导、自然杀伤细胞介导的细胞毒性及Th17细胞分化。组织学分析显示,PAH肾脏中血管周围纤维化增加、肾小球T细胞浸润增强,且肾小球基底膜密度降低。线粒体和细胞质蛋白质组学显示广泛的代谢功能障碍,其特征包括β-氧化、三羧酸循环活性、氨基酸代谢、转硫途径及尿素循环通路受损。磷酸化蛋白质组学预测PAH肾脏中GSK3β、STK及酪蛋白激酶活性增强。最后,综合全部研究数据,我们提出了多个可成药靶点,可进一步评估其逆转PAH肾病的潜力。结论:整合多组学分析表明,PAH肾病的特征包括肾小球结构重塑、近端肾单位铁死亡和铜死亡信号增强、氨基酸代谢失调,以及先天性和适应性白细胞激活。未来针对这些通路开展干预研究,有望推动开发能够改善PAH患者肾功能的新型治疗药物。

背景:心血管-肾脏-代谢(CKM)综合征整合了可导致多器官损伤的心脏、肾脏及代谢异常。在肺动脉高压(PAH)中,CKM综合征表现为全身性代谢紊乱、右心室功能障碍和肾脏损害。肾功能障碍是PAH患者死亡率的强预测因素,但目前的治疗对肾脏的获益有限。此外,驱动PAH肾病的机制仍知之甚少,限制了我们有效治疗PAH-CKM综合征的能力。方法:采用单核RNA测序,鉴定来源于对照患者(n=5)和PAH患者(n=4)尸检肾脏的细胞类型特异性转录变化。通过线粒体、胞质和磷蛋白质组学分析评估蛋白质组学改变。利用AlphaFold 3/ChimeraX建模,明确蛋白质磷酸化改变所导致的预测性结构后果。组织学分析评估肾脏纤维化、肾小球结构、免疫细胞浸润以及肾单位各节段的密度。结果:4例PAH患者中有3例存在肾功能受损,队列平均估算肾小球滤过率为61±36 mL/min/1.73 m²。单核RNA测序显示,PAH肾脏具有独特的细胞构筑,其特征为髓袢粗升支、近端小管和免疫细胞细胞核增加,而集合管细胞核减少。转录组分析显示,近端小管细胞和髓袢粗升支细胞均上调了脂肪酸氧化、铁死亡和铜死亡通路。PAH患者淋巴细胞表现出增强的T细胞受体信号传导、自然杀伤细胞介导的细胞毒性以及Th17细胞分化。组织学分析显示,PAH肾脏存在肾小球周围血管纤维化增加、肾小球T细胞浸润以及肾小球基底膜密度降低。线粒体和胞质蛋白质组学揭示了广泛的代谢功能障碍,其特征包括β-氧化受损、三羧酸循环活性降低、氨基酸代谢异常、转硫途径受损以及尿素循环通路异常。磷蛋白质组学预测PAH肾脏中GSK3β、STK和酪蛋白激酶活性增强。最后,综合全部数据,我们提出了多个可成药靶点,可用于评估其对抗PAH肾病的潜力。结论:整合多组学分析表明,PAH肾病的特征包括肾小球结构重塑、近端肾单位铁死亡和铜死亡信号增强、氨基酸代谢失调,以及先天性和适应性白细胞激活。未来针对这些通路进行干预,可能有助于开发新的治疗方法,从而改善PAH患者的肾功能。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.23.753744v1?rss=1

🏷️ 肺动脉高压 心血管-肾脏-代谢综合征 肾脏多组学 单核RNA测序 铁死亡与铜死亡 肾脏代谢重编程