NADPH氧化酶介导的NLRP3炎症小体活化在足细胞损伤中的作用

肾小球硬化是多种慢性肾脏疾病进行性发展的共同通路，而足细胞损伤是肾小球硬化的早期细胞事件。免疫和炎症反应是多种疾病状态下足细胞损伤的关键原因，然而炎症反应导致足细胞损伤的机制未明。我们的前期研究首次发现，足细胞受嘌呤霉素氨基核苷（PAN）刺激后可在胞内组装形成NLRP3炎症小体（inflammasome），提示肾脏固有细胞可获得炎症细胞的表型并分泌炎症因子，导致足细胞损伤。然而，NLRP3炎症小体在足细胞内组装和活化的调控机制尚未明确。本项目拟在前期研究基础上，采用体外细胞模型、基因敲除小鼠和临床病人肾活检标本作为研究对象，探讨NADPH氧化酶依赖性的活性氧簇（ROS）产生在足细胞炎症小体组装和活化中的作用及其分子机制，以期初步阐明NLRP3炎症小体活化在足细胞损伤和肾小球硬化中的致病机理，并为其防治提供新的早期干预策略。

炎症反应是多种疾病状态下足细胞损伤和肾小球硬化的关键原因，然而其机制尚未完全明确。NLRP3炎症小体是由NLRP3、ASC和caspase-1组成的蛋白复合物，其活化后可促进IL-1β、IL-18等炎症介质释放，从而启动局部炎症反应。然而，NLRP3炎症小体在足细胞损伤中的作用及其组装与活化的调控机制尚未阐明。在本项目中，我们分别采用临床病人肾活检标本、体外细胞模型和基因敲除小鼠作为研究对象，探讨了NLRP3炎症小体在足细胞损伤和肾小球硬化中的作用以及NADPH氧化酶依赖性的活性氧簇（ROS）对NLRP3炎症小体组装和活化的调控机制。本项目主要研究结果如下：（1）NLRP3炎症小体活化在各种病理类型原发性肾小球肾炎患者的肾组织中广泛存在，且与患者的足细胞损伤指标、尿蛋白水平、肾小球硬化指数等存在密切关联，提示NLRP3炎症小体活化在人类慢性肾脏病进程中发挥重要作用；（2）体外实验中，在经典的足细胞损伤刺激因素嘌呤霉素氨基核苷（PAN）刺激下，NLRP3炎症小体各组分表达升高；而使用NLRP3/ASC shRNA敲低两者表达后PAN所致的足细胞损伤明显减轻，由此进一步证实NLRP3炎症小体活化在足细胞损伤中的关键作用；（3）高糖可诱导体内、外足细胞NLRP3炎症小体的活化，而抑制NLRP3炎症小体组装和活化可阻止IL-1β的产生并减轻高糖所致的足细胞损伤和肾小球硬化，提示NLRP3炎症小体活化在糖尿病肾病早期的足细胞损伤中发挥重要致病作用；（4）高糖环境中，NLRP3炎症小体的活化是由NADPH氧化酶依赖性的ROS所介导；而TXNIP表达增加可诱导NADPH氧化酶激活，从而调控NLRP3炎症小体的活化。综上所述，这些研究结果表明NLRP3炎症小体活化在多种病因所致的足细胞损伤中发挥重要作用，而NADPH氧化酶依赖性的ROS产生是足细胞NLRP3炎症小体活化的关键机制。这些研究结果从炎症角度深化了目前人们对足细胞的损伤机制的认识，并为肾小球疾病的早期干预提供了新的理论和实验依据。