急性肾损伤是一种临床常见且凶险的综合征,不仅死亡率高,幸存者还可能面临肾功能长期受损的风险。炎症是驱动急性肾损伤进展的关键因素,然而,其背后的分子调控网络仍有诸多未知。近年来,RNA修饰作为生命科学的“暗物质”逐渐被揭开面纱,其中,5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰在多种疾病中的作用备受关注。但是,这种化学修饰究竟如何在肾脏炎症中发挥作用,此前研究尚属空白,这使得科学家难以开发出精准的靶向治疗策略。

2026年3月23日,安徽医科大学孟晓明教授、王杰副教授、王文斌副教授团队在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表题为《The m5C orchestrator NSUN7 drives SPARC/HMGB1 axis-mediated inflammation to exacerbate kidney injury》的研究。该研究首次揭示了RNA甲基转移酶NSUN7通过调控m5C修饰,驱动肾脏炎症反应并加剧急性肾损伤的关键机制,为肾脏炎性疾病的治疗提供了全新靶点。

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研究发现,在急性肾损伤患者和小鼠的肾脏中,m5C修饰的整体水平显著升高,特别是甲基转移酶NSUN7的表达量异常增加。为了验证其作用,研究人员构建了NSUN7基因全身敲除和肾小管上皮细胞特异性敲除的小鼠。结果发现,无论是哪种方式,敲除NSUN7都能显著减轻由药物或缺血再灌注引起的肾损伤。这些小鼠的肾功能指标(肌酐、尿素氮)明显改善,肾脏中的炎症因子(如肿瘤坏死因子-α、白介素-1β)水平降低,浸润的炎性巨噬细胞也大幅减少,表明NSUN7是肾损伤中的一个关键“促炎因子”。

为深入探索其内在机理,团队利用高通量测序技术,对比了正常和NSUN7缺失的肾小管上皮细胞。结果显示,NSUN7主要通过m5C修饰调控一组基因的表达,其中变化最显著的是分泌性蛋白SPARC。进一步的实验表明,NSUN7像一个“安装工”,在SPARC基因的信使RNA上添加m5C标记,使其更加稳定,从而大幅提高了SPARC蛋白在细胞内的产量。这种调控作用依赖于一个名为YBX1的“阅读器”蛋白,后者能识别m5C标记并保护SPARC的mRNA不被降解。

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有趣的是,研究揭示了SPARC的双重“促炎”身份。一方面,升高的SPARC在肾小管上皮细胞内部,会“勾搭”上另一个大名鼎鼎的炎症蛋白——高迁移率族蛋白B1(HMGB1)。两者结合后,HMGB1变得更加稳定,从而在细胞内点燃了第一把“炎症之火”。另一方面,SPARC作为一种分泌蛋白,被释放到细胞外后,会直接“教唆”周围的巨噬细胞,使其极化成为更具攻击性的促炎表型,进一步加剧了肾脏的炎症风暴。这一发现,描绘了肾小管上皮细胞如何通过一个分子,同时“内扰”与“外联”,最终导致肾脏损伤的全景图。

基于以上发现,研究团队开发了一种全新的治疗策略。他们设计了一种肾靶向的DNA四面体纳米载体,将针对NSUN7的小干扰RNA精确递送到受损的肾脏。在小鼠模型中,这种名为“tFNA-siNsun7”的纳米药物能有效“关闭”NSUN7基因的表达,从而显著降低SPARC水平,减轻肾脏的炎症反应和功能损伤。该疗法在肾损伤发生前或发生后12小时给药,均显示出显著的保护效果,且未观察到明显的毒副作用,展现了极高的临床转化潜力。

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