发现女性肾脏保护力来源!调节铁依赖型细胞死亡的通路 NRF2

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肾脏疾病在全球每年影响超过 8.5 亿人,其中男性患者的比例远远高于女性,女性肾脏的保护力究竟从何而来?《Cell Reports》新研究对这个长久以来的疑问提供了一些见解:女性在分子水平上似乎具有优势,可以保护她们免受肾脏受伤时的影响免于严重受损,研究人员相信,随着对机制深入了解,这项发现最终有望引领出两性通用的潜在疗法。

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铁依赖型细胞死亡是肾脏疾病的关键驱动因素

急性肾损伤(Acute Kidney. Injury, AKI)是常见的危急重症,由于无法妥善修复,约有近半数患者最终会发展为慢性肾脏病(Chronic kidney disease, CKD),由于肾脏损伤在 COVID-19 患者中也相当常见,探索新的治疗方法已是迫在眉睫。

尽管男女都可能出现急性肾损伤,但越来越多的研究显示,与女性相比,男性受急性肾损伤影响的比例更高且更严重,事实上在小鼠身上,雄性急性肾损伤的修复也同样比雌性来的差,为此杜克大学(Duke University)研究团队也透过小鼠实验探索了导致这种性别差异的原因。

在小鼠实验中,团队特别关注一种被称为铁依赖型细胞死亡(Ferroptosis)的独特死亡形式,这种近年才被发现的死亡形式与铁离子和氧化压力(oxidative stress)有关,已被确定是肾脏疾病的关键驱动因素。

透过遗传学和单细胞 RNA 转录组分析,研究人员发现,一种特定通路 NRF2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2)是铁依赖型细胞死亡的潜在调节剂,NRF2 在女性中非常活跃,因此能带给女性对铁依赖型细胞死亡的显著保护,而在男性中,由于睪固酮(testosterone)会降低 NRF2 的活性,从而促进铁依赖型细胞死亡,同时影响肾脏损伤中细胞修复的弹性。

NRF2 是肾脏疾病防治的潜在靶点

后续实验显示,利用化学方式活化 NRF2,可以用来抑制男性肾脏细胞免于铁依赖型细胞死亡,这代表 NRF2 可能是急性肾损伤后,防止肾脏修复失败的潜在治疗靶点。

还需要进一步的研究才能掌握精确分子机制,也得观察其他模型和组织中铁依赖型细胞死亡是否同样具有性别差异,但杜克大学医学院医学系助理教授 Tomokazu Souma 认为,这项研究已经是朝着确定原因迈出了一步,有望在治疗上利用这种女性韧性来改善两性肾脏修复。

“透过确定女性荷尔蒙提供的环境保护,以及男性荷尔蒙环境加重急性和慢性肾损伤的机制,我们相信增强肾脏复原力的潜力很大。”

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参考资料:
1. Cell Reports, 2022, https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(22)01479-6
2. https://corporate.dukehealth.org/news/protected-form-cell-death-women-are-more-resilient-kidney-disease

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