武汉大学人民医院胡继佳研究团队揭示达格列净减轻糖尿病诱导的足细胞脂毒性的作用机制

论文标题：Dapagliflozin Attenuates Diabetes-Induced Podocyte Lipotoxicity via ERRα-Mediated Lipid Metabolism

发表期刊：Free Radical Biology and Medicine（IF 7.1）

合作客户：武汉大学人民医院胡继佳研究团队

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AAV-shACOX1显著敲低足细胞中ACOX1表达水平

研究背景

糖尿病肾病（DKD）是糖尿病常见且严重的并发症，与肾脏细胞脂质代谢改变、足细胞损伤密切相关，会导致肾小球基底膜结构破坏和蛋白尿。目前临床使用他汀类药物纠正高脂血症，无法阻止DKD进展为终末期肾病，因此探索有效治疗靶点至关重要。达格列净（DAPA）是SGLT2抑制剂，能降低血糖，且在多项临床试验中展现出对糖尿病患者的肾脏保护作用，还可改善肾脏脂质代谢，但影响足细胞脂肪酸代谢的分子机制不明。过氧化物酶体酰基辅酶A氧化酶（ACOXs）对肾脏脂肪酸氧化（FAO）和氧化还原稳态至关重要，ACOX1在DKD中表达异常。雌激素相关受体α（ERRα）是核受体，参与代谢调节，可能是调节肾脏FAO和氧化磷酸化（OXPHOS）的新兴靶点，且可能是ACOXs的转录调节因子。武汉大学人民医院胡继佳研究团队在Free Radical Biology and Medicine（IF 7.1）上发表文章Dapagliflozin Attenuates Diabetes-Induced Podocyte Lipotoxicity via ERRα-Mediated Lipid Metabolism，揭示了DAPA经ERRα-ACOX1轴改善足细胞脂质代谢的作用机制。

研究结果

1、DAPA通过上调足细胞中的ERRα和ACOX1表达来改善脂质代谢

研究显示DAPA可减轻糖尿病诱导的肾小球脂质积累，改善肾功能指标并减轻肾脏病理变化。分析GEO数据库发现，DKD患者肾小球中ACOX1表达下调，且与eGFR呈正相关；ERRα表达也与eGFR正相关。在DKD患者和db/db小鼠中，ERRα和ACOX1表达均降低，DAPA可显著上调二者表达，这一结果通过免疫组化染色、免疫荧光共染色及Western blot分析得以验证。为进一步探讨DAPA在脂代谢中的作用，研究团队建立了高糖（HG）诱导的人足细胞体外模型，结果显示DAPA能显著缓解HG诱导的受损细胞活力并减少脂质沉积，降低细胞内FFA和TG含量；此外，DAPA可减轻HG诱导的细胞凋亡及线粒体损伤。与体内研究及以往研究一致，HG处理的足细胞中ERRα和ACOX1表达显著下降，DAPA预处理则能上调二者表达，部分逆转HG诱导的表达下降。这些结果表明，HG诱导的ERRα和ACOX1表达降低导致足细胞中脂肪酸利用和脂质积累受损，DAPA通过上调足细胞中的ERRα和ACOX1表达来改善脂质代谢。

DAPA治疗减轻体外高糖诱导的脂质积聚

2、ERRα-ACOX1轴对脂肪酸利用的影响

用ERRα pcDNA重组质粒或对照质粒转染足细胞，然后与HG孵育，分析显示ERRα过表达显著恢复HG诱导的ACOX1表达减少，促进了脂质代谢和利用，同时改善了线粒体功能。研究人员在ERRα^podKI/ctrl小鼠中用链脲佐菌素（STZ）构建DKD模型，之后将携带足细胞特异性ACOX1敲低的AAV原位注入小鼠肾脏。ERRα过表达显著上调ACOX1表达，提高其mRNA水平；在STZ诱导的DKD模型中，ERRα^podKI小鼠的尿素氮、血肌酐和ACR等DKD损伤标志物水平显著降低，肾小球损伤程度减轻，同时肾小球脂质积累也明显减少，线粒体损伤减轻。AAV介导的ACOX1表达敲低后，ERRα的上述保护作用被逆转，DKD损伤标志物水平回升，肾小球损伤和脂质积累加剧。这些结果表明，ERRα通过上调ACOX1表达发挥其保护作用。在STZ诱导的糖尿病小鼠模型中，DAPA治疗显著改善肾功能和减轻肾脏损伤，减少肾小球脂质积累，并上调了ERRα的表达，ERRα敲入小鼠中ACOX1表达进一步增加。这表明DAPA主要通过增强依赖于ERRα的ACOX1脂质分解代谢，来减轻脂质积累，发挥对肾脏的保护作用。

ERRα的保护作用可被ACOX1的敲低所逆转

研究结论

本研究揭示了在DKD条件下足细胞中ERRα表达的下调抑制了ACOX1介导的FAO，加重脂毒性和细胞损伤。DAPA给药通过上调ERRα-ACOX1轴，增强FAO，减轻脂毒性和足细胞损伤，为SGLT2抑制剂治疗DKD提供了新的作用机制和潜在治疗靶点。

本文使用病毒载体：AAV-nphs1-shACOX1 腺相关病毒定制