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Advanced Science | 靶向TRPC6的抗纤维化机制研究

Advanced Science | 靶向TRPC6的抗纤维化机制研究
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本研究利用单细胞RNA测序技术系统解析了TRPC6抑制剂SH045在肾纤维化小鼠模型中的转录组和细胞通讯网络变化,揭示了ECRIN内皮细胞和F2成纤维细胞的抗炎与抗纤维化功能,为慢性肾病治疗提供了新靶点。

 

文献概述
本文《Single-Cell RNA Sequencing Delineates Renal Anti-Fibrotic Mechanisms Mediated by TRPC6 Inhibition》,发表于Advanced Science杂志,回顾并总结了TRPC6通道蛋白在肾纤维化中的关键调控作用,通过scRNA-Seq和空间转录组学技术,系统分析了SH045在小鼠UUO和2m post-I/R模型中对细胞组成和炎症微环境的影响,并在CKD患者样本中验证了相关细胞亚群的存在,为TRPC6作为治疗靶点提供了理论依据。

背景知识
慢性肾病(CKD)是全球高发且缺乏有效治愈手段的疾病,其核心病理特征包括肾小管间质纤维化和持续性低度炎症。近年来,TRPC6通道蛋白因其在纤维化中的调控功能成为研究热点,已有研究证实其在心脏和肾脏纤维化中的作用。然而,其在肾脏中的细胞类型特异性机制尚不明确。本研究通过scRNA-Seq和空间转录组技术,系统解析了SH045对肾纤维化模型中细胞组成和信号通路的调控网络,识别出ECRIN这一新型内皮细胞亚群及其在VEGF和GAS信号中的作用,并进一步揭示了F2成纤维细胞通过Prnp转录因子网络参与抗纤维化过程的机制。这些发现不仅拓展了我们对肾纤维化细胞异质性的理解,也为开发TRPC6靶向治疗提供了分子依据。

 

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研究方法与实验
研究团队在小鼠UUO和2m post-I/R模型中,每日注射SH045或Vehicle,随后通过微流控芯片进行单细胞RNA测序,结合空间转录组技术解析细胞类型特异性基因表达变化。进一步利用免疫荧光和Western blot验证SH045对关键蛋白(如PrP、CD31、Ki67)的调控。通过Milo算法和Monocle3伪时间分析,研究细胞亚群的分化轨迹和信号通路活性变化。此外,利用CellChat和NCEM模型分析细胞间通讯网络的重塑化,识别出ECRIN细胞和F2成纤维细胞在VEGF、GAS、JAK-STAT等信号中的核心作用。

关键结论与观点

  • SH045可显著减少UUO和2m post-I/R模型中的肾纤维化和炎症浸润。
  • ECRIN细胞是SH045诱导产生的一类新型肾内皮细胞,高表达VEGF和GAS信号相关基因,具有抗炎和调控免疫网络功能。
  • F2成纤维细胞在SH045处理后出现,其Acta2表达下降、Scara5表达上升,提示其具有低促纤维化和高修复能力。
  • SH045处理增强了内皮细胞与成纤维细胞之间的通讯,特别是F1、F4、F5亚群与ECRIN细胞之间的相互作用。
  • Prnp转录因子网络在F2成纤维细胞中高度激活,与抗纤维化机制密切相关。
  • 空间转录组分析显示SH045处理后JAK-STAT通路活性下降,VEGF和GAS通路增强,支持其在抗炎和抗纤维化中的作用。

研究意义与展望
本研究首次在单细胞水平上揭示TRPC6在肾纤维化中的细胞类型特异性机制,为开发针对TRPC6的抗纤维化药物提供了转录组和信号通路依据。未来可进一步研究ECRIN细胞和F2成纤维细胞在不同纤维化阶段的功能演变,以及其是否在其他器官纤维化中具有保守作用。此外,结合人类CKD队列数据,可评估TRPC6抑制是否具有跨物种保护效应,为临床转化提供方向。

 

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结语
本研究通过整合单细胞转录组和空间解析技术,系统揭示了TRPC6抑制剂SH045在肾纤维化模型中的抗炎和抗纤维化机制。ECRIN细胞和F2成纤维细胞的发现为肾纤维化研究提供了新的细胞分类学视角,也为靶向TRPC6的治疗策略奠定了分子基础。研究不仅拓展了我们对慢性肾病微环境动态变化的理解,也为未来开发细胞特异性治疗提供了潜在靶点。

 

文献来源:
Yao Xu, Zhihuang Zheng, Marleen Silke Oswald, Stefan Simm, and Dmitry Tsvetkov. Single‐Cell RNA Sequencing Delineates Renal Anti‐Fibrotic Mechanisms Mediated by TRPC6 Inhibition. Advanced Science.