白蛋白尿是糖尿病肾病(DN)的标志。足细胞损伤是导致DN蛋白尿的重要原因。

2024年10月29日，郑州大学郭佳、刘章锁共同通讯在Advanced Science 在线发表题为“LncRNA evf-2 Exacerbates Podocyte Injury in Diabetic Nephropathy by Inducing Cell Cycle Re-entry and Inflammation Through Distinct Mechanisms Triggered by hnRNPU”的研究论文。该研究发现，lncRNA EVF-2在DN患者的足细胞中上调，与细胞周期重新进入和炎症相关。在糖尿病小鼠或培养的足细胞中特异性敲除或敲低lncRNA evf-2可减轻与这些过程相关的足细胞损伤。

evf-2过表达足细胞的RNA测序揭示了细胞周期和炎症通路中上调的mRNA主要富集，细胞周期相关mRNA Ccnb1和Tacc3中存在可变剪接。通过RNA纯化-质谱(ChIRP-MS)分析分离染色质突出了核糖核蛋白复合物和mRNA加工相关蛋白的参与，其中hnRNPU是剪接体中evf-2的主要结合伙伴。hnRNPU的敲低部分恢复了evf-2过表达引起的mRNA上调，改变了Ccnb1和Tacc3的剪接变体。这项研究首次揭示了DN中细胞周期相关基因的剪接变体，并阐明了lncRNA evf-2与hnRNPU之间的相互作用。这种相互作用最终通过多种途径导致细胞周期相关基因和炎症因子的上调，可能涉及转录激活、RNA稳定性调节、可变剪接或翻译调控。这突出了DN治疗的潜在新途径。

糖尿病肾病(DN)是糖尿病最常见的微血管并发症之一，是终末期肾病的主要病因，其发病率每年都在稳步上升。值得注意的是，白蛋白尿是这种并发症的主要临床表现，但目前的治疗方法仍然无效。足细胞是终末分化的特殊内脏上皮细胞，栖息在肾小球毛细血管外部的肾小球基底膜上。肾小球滤过屏障的组成部分、足细胞复杂的足突和裂孔隔膜是必不可少的，它们的受损是导致白蛋白尿发展的关键因素，进一步加剧了对其他内在肾细胞群的损害。影响足细胞骨架的扰动，如细胞周期重新进入，会导致足细胞损伤。

此外，炎症被认为是DN中足细胞损伤的关键致病机制。足细胞具有类似免疫细胞的功能，是无菌性炎症和糖尿病肾病之间的重要纽带。作者之前的研究还发现了糖尿病肾病患者的足细胞炎症，阐明了RNA结合蛋白在调节趋化因子和细胞因子表达中的调节作用。值得注意的是，针对炎症已被认为是2030年糖尿病肾病的一种有前途的治疗策略。尽管钠-葡萄糖转运蛋白2、胰高血糖素样肽-2拮抗剂和非甾体盐皮质激素拮抗剂等新型治疗剂被广泛使用，但开发针对足细胞功能的创新治疗方法仍然是当务之急，尤其要强调解决细胞周期失调和糖尿病肾病的炎症。

越来越多的证据表明，长链非编码RNA（lncRNA）能够与DNA、RNA及蛋白质发生相互作用，通过表观遗传、转录及转录后等多个层面调控基因表达，影响DN的发生发展。然而，大多数lncRNA的功能作用尚不明确。本研究团队采用高通量Arraystar Human LncRNA Chip V3.0（上海康诚生物技术有限公司）对DN患者肾脏组织标本、血清及尿液进行检测，对DN组、糖尿病组及对照组标本进行对比分析，获得DN患者lncRNA的差异表达谱。值得注意的是，与糖尿病患者相比，作者观察到DN患者的尿液样本和肾脏组织中lncRNA evf-2（基因ID：285987，对应小鼠基因ID：320038）的表达显著上调。

DN患者和STZ诱导的小鼠模型中evf-2表达增加与足细胞损伤呈正相关（图源自Advanced Science ）

根据之前的报道，evf-2是第一个被发现的能够在脊椎动物器官形成过程中调节关键蛋白质表达的lncRNA，从而在维持正常器官发育和功能方面发挥关键作用。此外，evf-2从Dlx/dll同源结构域蛋白家族成员Dlx-5/6的超保守区域转录而来，并作为Dlx-2的转录辅激活因子发挥作用。因此，evf-2成为维持器官生理学的关键决定因素，其表达水平失调与疾病发病机制有关。尽管evf-2具有重要意义，但对其的研究仍然相对有限，主要集中在其与神经系统疾病和肿瘤发生的关系上。值得注意的是，evf-2对肾脏疾病（尤其是DN）发病机制和进展的潜在贡献仍未得到充分探索。

异质性核糖核蛋白U(hnRNPU)以其对RNA、DNA和多种蛋白质的强亲和力而著称，在细胞功能中发挥着多方面的作用，包括RNA剪接、维持RNA稳定性、调节基因转录和染色质组织。然而，hnRNPU参与调节足细胞细胞周期和炎症的确切机制仍未得到充分了解。

作者的研究发现了lncRNA evf-2和hnRNPU之间的一种新相互作用，它通过多种机制对足细胞的细胞周期再入和炎症反应发挥调节作用。这种调节涉及炎症因子的转录控制以及细胞周期相关蛋白的转录和可变剪接控制，可能对其翻译过程产生影响，特别是在模拟DN或暴露于脂多糖(LPS)的条件下。作者的研究结果加深了对lncRNA evf-2和hnRNPU复合物在DN白蛋白尿和其他足细胞病肾病背景下在DNA和RNA水平上发挥的双重调节作用的理解。重要的是，这些见解为开发针对足细胞损伤的创新治疗方法奠定了基础。

参考消息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202406532

Tags： Adv Sci：郑州大学郭佳/刘章锁合作研究揭示lncRNA EVF-2诱导细胞重返和炎症，从而加剧糖尿病肾病中的足细胞损伤