- 1次围观
肾脏能够快速过滤血浆，同时保留白蛋白；然而，这种选择性究竟在肾小球滤过屏障的何处以及以何种方式实现，仍未得到解决。在本研究中，我们将玻璃化小鼠肾小球的冷冻电子断层扫描（cryo-ET）与结构解析输运建模相结合，从滤过屏障的天然三维结构出发，预测白蛋白的通过情况。在构成该屏障的三层结构中，内皮窗孔以及柔性的 Nephrin-Neph1 裂孔隔膜晶格对白蛋白具有较高的通透性。相比之下，肾小球基底膜（GBM）通过由孔隙网络拓扑结构决定的立体排斥作用，构成了主要的限制因素。在局部 GBM 重建结构中，水能够穿过广泛连通的孔隙空间，而狭窄的孔颈则排斥白蛋白，使其可通行路径寥寥无几。为将这一机制扩展至组织尺度，我们结合局部冷冻电子断层扫描体积数据中的结构统计特征与 GBM 异质性的中尺度测量结果，构建具有代表性的结构集合。将这些结构集合与其他屏障层整合后，对整个滤过屏障白蛋白筛分的预测结果与独立测量值高度一致。由拓扑结构驱动的这一机制还解释了 Alport 综合征小鼠早期出现的滤过障碍：在该病中，IV 型胶原的破坏重塑了 GBM 网络，形成了可供白蛋白通行的路径，而细胞界面仍保持完整。这些发现揭示了肾小球白蛋白选择性的结构起源，并建立了一条从局部解析的结构通向组织尺度生理功能的定量路径。
肾小球滤过屏障的分子解剖学揭示了拓扑编码的白蛋白筛分 | bioRxiv
跳转至主要内容
首页
关于
投稿
提醒 / RSS
搜索此关键词
高级搜索
最新结果
肾小球滤过屏障的分子解剖学揭示了拓扑编码的白蛋白筛分
Xing Wang 、 Weiyan Zheng 、 Wenjing Du 、 Dongxuan Chi 、 Wenjia Fan 、 Ruoheng Mo 、 Jie Ding 、 Li Yang 、 Jing Nie 、 Ming Han 、
查看 ORCID 个人资料
Qiang Guo
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.30.755551
Xing Wang 1 北京大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Weiyan Zheng 1 北京大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Wenjing Du 1 北京大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Dongxuan Chi 2 北京大学第一医院
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Wenjia Fan 1 北京大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Ruoheng Mo 1 北京大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Jie Ding 2 北京大学第一医院
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Li Yang 2 北京大学第一医院
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Jing Nie 2 北京大学第一医院
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Ming Han 1 北京大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Qiang Guo 1 北京大学；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Qiang Guo 的 ORCID 记录
通讯作者：
guo.qiang{at}pku.edu.cn
摘要
信息/历史
指标
补充材料
预览 PDF
摘要
肾脏能够快速滤过血浆，同时保留白蛋白；然而，这种选择性究竟在肾小球滤过屏障的何处以及以何种方式编码，仍未得到解决。在本研究中，我们将冷冻电子断层成像（cryo-ET）观察到的玻璃化小鼠肾小球结构，与结构解析的运输建模相结合，从滤过屏障的天然三维构筑预测白蛋白的通行。滤过屏障的三层结构中，内皮窗孔以及柔性的 Nephrin-Neph1 裂孔隔膜晶格对白蛋白均具有较高通透性。相比之下，肾小球基底膜（GBM）通过由孔隙网络拓扑结构所决定的位阻排斥，提供了主要的限制作用。在局部 GBM 重建结构中，水可穿过相互广泛连通的孔隙空间，而狭窄的喉道则排斥白蛋白，使其可通行的路径极少。为将这一机制扩展至组织尺度，我们结合局部冷冻电子断层扫描体积数据中的结构统计特征与 GBM 异质性的介观尺度测量结果，构建了具有代表性的结构集合。将这些结构集合与其他屏障层相整合后，对整个滤过屏障白蛋白筛分的预测结果与一项独立测量高度一致。由拓扑结构驱动的这一机制还解释了 Alport 综合征小鼠早期的滤过功能障碍：在该疾病中，IV 型胶原的破坏重塑了 GBM 网络，并打开了可供白蛋白通行的路径，而细胞界面仍得到保留。这些发现确定了肾小球白蛋白选择性的结构起源，并建立了一条从局部解析的结构到组织尺度生理功能的定量研究路径。
利益冲突声明
已声明的资助信息
中国国家重点研发计划 ，2024YFA1802800
北京市自然科学基金 ，JQ24031
中国国家自然科学基金 ，32371191
版权
本预印本的。
本预印本依据
CC-BY-NC 4.0 国际许可协议
公开发布。
返回顶部
上一篇
下一篇
发表于 2026 年 10 月 6 日。
下载 PDF
补充材料
电子邮件
感谢您有意传播 bioRxiv 上的内容。
您的电子邮件地址
*
您的姓名
*
发送至
*
请输入多个地址，每行一个，或使用逗号分隔。
您即将通过电子邮件发送以下内容：
肾小球滤过屏障的分子解剖学揭示了拓扑编码的白蛋白筛分
（您的姓名）已从 bioRxiv 网站向您转发了一个页面
邮件正文
（您的姓名）认为您可能会对 bioRxiv 网站上的此页面感兴趣。
您的个人留言
验证码
此问题用于验证您是否为人类访客，并防止自动垃圾信息提交。
分享
肾小球滤过屏障的分子解剖学揭示了拓扑编码的白蛋白筛分
Xing Wang 、 Weiyan Zheng 、 Wenjing Du 、 Dongxuan Chi 、 Wenjia Fan 、 Ruoheng Mo 、 Jie Ding 、 Li Yang 、 Jing Nie 、 Ming Han 、 Qiang Guo
bioRxiv 2026.09.30.755551； doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.30.755551
分享本文：
复制
引用工具
肾小球滤过屏障的分子解剖学揭示了拓扑编码的白蛋白筛分
Xing Wang 、 Weiyan Zheng 、 Wenjing Du 、 Dongxuan Chi 、 Wenjia Fan 、 Ruoheng Mo 、 Jie Ding 、 Li Yang 、 Jing Nie 、 Ming Han 、 Qiang Guo
bioRxiv 2026.09.30.755551； doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.30.755551
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.30.755551v1?rss=1
🏷️ 肾小球滤过屏障 白蛋白筛分 肾小球基底膜 冷冻电子断层扫描 结构解析输运建模 Alport综合征