Tissue Cytometry技术助力解析GPR107调控糖尿病肾病的核心机制

糖尿病肾病(DN)是 1 型和 2 型糖尿病(T1DM 和 T2DM)常见的并发症,也是全球终末期肾病的首要病因。糖尿病肾病(DN) 的特征是肾小球基底膜(GBM)增厚,这主要是由于足细胞胞外基质(ECM)中 IV 型胶原蛋白(COL4)异常蓄积所致。足细胞的内吞作用对维持 COL4 平衡和 GBM 完整性至关重要。目前的治疗策略强调严格控制RAAS以及使用SGLT2抑制剂,但糖尿病肾病的发病机制仍不明确,尚未开发出根治性疗法 。本研究旨在探讨 GPR107 在调节足细胞 ECM 中 COL4 平衡中的作用,及其作为 DN 治疗靶点的潜力。

2025 年 2 月 ,安徽医科大学基础医学院周海胜教授团队在Molecular Biomedicine 发表了题为:G protein-coupled receptor 107 deficiency promotes development of diabetic nephropathy的研究论文。本文揭示了 GPR107 在 DN 中的新功能,并为 DN 的治疗靶点提供了新见解。

 

研究发现,DN 患者和链脲佐菌素(STZ)诱导的 DN 小鼠肾组织中,GPR107 表达显著降低。此外,STZ 诱导的 DN 模型中,GPR107 缺陷小鼠表现出更严重的肾损伤,GPR107 deficiency exacerbates DN characterized by an increase in the thickness of GBM and excessive deposition of COL4.(GPR107缺陷会加重糖尿病肾病,其特征是肾小球基底膜增厚和IV型胶原蛋白过度沉积)。体外实验中,高糖条件下 GPR107 缺陷会通过促进 COL4 生成、抑制 COL4 降解,导致足细胞 ECM 中 COL4 蓄积。机制上,我们证实 GPR107 通过网格蛋白介导的内吞作用(CME)参与足细胞中血管紧张素 II 1 型受体(AT1R)的内化过程。因此,GPR107 缺陷会损害 AT1R 内化,导致膜结合型 AT1R 增多,进而激活 AT1R/Ca²⁺信号通路,促进环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)磷酸化,最终增强 COL4 合成并抑制基质金属蛋白酶 2(MMP-2)的表达。

 

实验部分

Tissue Cytometry技术主要用于获取和分析肾脏组织及细胞的成像数据,具体作用如下:

  • 借助其TissueFAXS Spectra成像系统,捕获免疫组化(IHC)、免疫荧光染色后的肾脏组织切片(GPR107、COL4、AT1R、MMP-2等标志物染色切片)和足细胞(HPC)的图像,为后续定量分析提供原始成像数据。

  • 利用分析软件对染色后的肾脏组织进行定量评估,分析肾小球区域的胶原体积分数、肾小球面积,以及各类标志物的表达强度,为验证GPR107缺失对糖尿病肾病(DN)病理进程的影响提供客观量化依据。

Figure 1 GPR107 缺陷会加重糖尿病肾病,其特征为肾小球基底膜(GBM)增厚和 IV 型胶原蛋白(COL4)过度沉积。

Figure 4 GPR107 缺陷会增强足细胞中血管紧张素 II 1 型受体(AT1R)的表达及血管紧张素 II(Ang-II)的分泌。

Figure 6 高糖(HG)条件下,GPR107 缺陷会促进足细胞中 IV 型胶原蛋白(COL4)的合成增加。


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