西北大学医学院的一项新研究揭示了一类糖尿病药物可能如何保护肾脏——不仅通过降低血糖,还通过触发抑制炎症的分子转变,根据发表在《临床研究杂志》上的一项研究。
全球范围内,糖尿病肾病是慢性肾病和终末期肾衰竭的主要原因。该研究的第一作者、医学博士Hiroshi Maekawa表示,一种相对较新的药物类别——钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)抑制剂,最初开发用于改善血糖控制,在先前的临床试验中已显示出强大的益处。Maekawa博士是该研究资深作者、医学系主任兼欧文·S·卡特教授Susan Quaggin博士实验室的访问研究员。
"我们已经知道SGLT2抑制剂可以减缓糖尿病和肾脏疾病患者的肾脏损伤,"Maekawa说。"但没有人真正理解为什么阻断肾脏中的单个转运蛋白会产生如此大的保护作用。"
在研究中,研究人员观察了高脂饮食的小鼠。他们发现,缺乏SGLT2功能的小鼠肾脏中一种关键分子S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的水平升高。SAM的增加与改善的肾功能和与NF-κB炎症通路(肾脏损伤的已知驱动因素)相关的基因活性降低有关。
随后,科学家探索了肾脏组织的细胞和遗传景观,揭示出在糖尿病肾病中常见的受损近端小管细胞中,负责产生SAM的酶MAT2A的表达减少。当研究人员在SGLT2缺陷小鼠中抑制MAT2A时,肾脏保护作用消失,证实了SAM的关键作用。
"这种分子就像一个开关,通过一种称为表观遗传修饰的过程改变基因的读取方式,从而降低炎症,"Maekawa说。"SGLT2抑制的好处不仅在于控制糖分,还在于重新调整代谢以控制炎症。"
与研究合著者、医学和生物化学与分子遗传学助理教授Yuki Aoi博士以及生物化学与分子遗传学系主任、罗伯特·弗朗西斯·弗奇戈特教授Ali Shilatifard博士合作进行的进一步分析显示,SAM的存在导致炎症基因处的组蛋白H3K27三甲基化增加。
Maekawa表示,这种已知能抑制基因表达的修饰似乎是SGLT2抑制保护肾脏免受代谢压力的关键机制。
Maekawa补充道,通过阻断肾脏中的葡萄糖重吸收,SGLT2抑制剂可能会提高SAM水平,从而抑制炎症基因活性。这一发现可能为减缓糖尿病患者肾脏疾病进展的更靶向疗法铺平道路。
"这项工作为肾脏研究开启了新篇章,"Maekawa指出。"我们的研究表明,SGLT2抑制重编程了肾脏代谢和基因活动,揭示了一种新的方式:肾脏自身的防御机制。这为一些令人兴奋的新治疗途径提供了可能性,将激励我们继续研究。"
回顾团队努力,Maekawa补充道:"这项研究很好地展示了西北大学存在的合作文化——Ali Shilatifard和Yuki Aoi(生物化学系)、Nav Chandel及其团队(代谢和分子遗传学)以及Joe Bass及其团队(糖尿病和代谢)对推动这一研究至关重要。"
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