糖尿病肾病(diabetic kidney disease,DKD)以足细胞进行性损伤和丢失为重要病理特征之一。近年来,大量研究表明,线粒体功能障碍及其所介导的氧化应激在DKD足细胞衰老中发挥关键作用。线粒体受损,不仅可导致能量代谢障碍和活性氧过度积累,还可能进一步破坏细胞内蛋白质质量控制体系,诱发持续性细胞应激并促进足细胞衰老。然而,线粒体蛋白质稳态失衡如何介导应激反应,并进一步驱动足细胞衰老,其具体分子机制尚未得到充分阐明。

近日,淮安市第一人民医院吴其晶副主任医师团队在糖尿病领域期刊Diabetes上发表了题为Mitochondrial YME1L Restrains GRP75-Dependent ISR Activation to Prevent Podocyte Senescence in Diabetic Kidney Disease的研究论文( 杨倩倩医师为本研究第一作者及共同通讯作者)。该研究系统揭示了YME1L在DKD足细胞衰老中的关键作用及分子机制,为糖尿病的治疗策略开辟了新视角。

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YME1L是一种定位于线粒体内膜的ATP依赖性金属蛋白酶,主要参与线粒体蛋白质质量控制、嵴结构重塑以及线粒体动力学调控。已有研究表明,在多种生物学背景下,YME1L功能异常与氧化磷酸化受损、代谢稳态失衡以及细胞对应激的易感性增加密切相关。然而,其在足细胞中的具体功能及机制尚不明确。

研究团队发现,在db/db以及STZ诱导的糖尿病模型中,足细胞YME1L随着疾病进展进行性下调。肾脏原位注射YME1L腺相关病毒过表达YME1L,能显著减轻小鼠尿微量白蛋白,改善肾小球衰老。随后,该团队构建足细胞特异性YME1L敲除小鼠并诱导糖尿病模型。结果显示,和同窝对照相比,足细胞YME1L的缺失显著加重糖尿病小鼠尿微量白蛋白水平及足细胞衰老。

进一步深入机制揭示,YME1L与线粒体分子伴侣蛋白GRP75相互作用并将其稳定于线粒体内部。糖尿病状态下,YME1L表达减少导致线粒体内GRP75蛋白增多,并转移至细胞质,进而激活整合应激反应(the Integrated Stress Response,ISR),从而促进足细胞衰老。

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该研究阐明了YME1L在足细胞中的作用,不仅在一定程度上填补了该领域的研究空白,也为代谢性疾病的干预提供了潜在新靶点。YME1L及其相关信号通路有望成为糖尿病精准治疗的新方向,具有重要的科学价值与临床转化前景。

原文链接:https://doi.org/10.2337/db26-0413

制版人:十一

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