异常的细胞命运转变决定了细胞不稳定性,这可能促成疾病发展。在慢性肾病中,许多肾小管细胞表现出衰老表型。这一命运转变的基本机制尚未确定。
2026年4月10日,南方医科大学周丽丽、侯凡凡、Li Jiemei共同通讯在Nature Communications在线发表题为“Increased WNT10B/FOXO6 signaling promotes cell fate transition in renal tubular cells to aggravate renal inflammation and fibrosis”的研究论文。本研究发现,Wnt家族配体WNT10B可通过诱导肾小管衰老及促炎微环境加速慢性肾脏病进展。机制上,WNT10B介导代谢重编程,使细胞从脂肪酸氧化转向糖酵解,从而促进细胞衰老与细胞因子分泌。
在雄性CKD小鼠模型中,基因敲除Wnt10b可通过维持代谢稳态,有效抑制细胞衰老、炎症反应及纤维化进程。相反,在肾小管细胞中过表达Wnt10b则会加剧代谢失衡,促进肾小管衰老与纤维化。DNA结合转录因子FOXO6(叉头框O6)介导了WNT10B的级联信号转导。染色质免疫共沉淀测序(ChIP‑seq)、常规转录组测序(RNA‑seq)、单核RNA测序(snRNA‑seq)及功能实验证实:FOXO6通过转录调控PPARA和PKM,控制代谢重编程并调节肾小管细胞的衰老命运转化。综上,本研究揭示WNT10B/FOXO6信号轴调控肾小管细胞衰老命运,为寻找防治慢性肾脏病的潜在干预靶点提供了新思路。
慢性肾脏病(CKD)作为第五大慢性疾病。目前针对CKD 的治疗手段仍十分有限。肾纤维化是各类CKD 共同的病理特征,涉及多种细胞类型,尤以肾小管上皮细胞和巨噬细胞最为关键。肾小管细胞与巨噬细胞之间的异常信号交流可驱动促炎微环境形成,进而导致不可逆的肾纤维化。肾小管上皮细胞(TECs)是肾脏中最主要的细胞类型,属于高度分化的上皮细胞。TECs对缺血、毒素、缺氧及代谢紊乱等损伤极为敏感。在CKD 进程中,肾小管上皮细胞常呈现衰老表型,导致肾脏呈现早衰状态。除细胞周期停滞外,衰老的TECs 还会大量分泌细胞因子,招募巨噬细胞等免疫细胞聚集,形成促炎微环境,进一步加重肾脏瘢痕化。
线粒体损伤参与调控细胞命运转换,尤其影响细胞衰老进程。本团队及其他研究者已证实,线粒体功能异常可促进肾小管上皮细胞衰老。线粒体作为重要细胞器,负责三磷酸腺苷(ATP)合成及脂肪酸、葡萄糖等物质的有氧代谢。随着CKD 病情进展,细胞内线粒体损伤逐渐加重。在CKD 特有的叠加缺氧微环境下,肾小管上皮细胞发生代谢重编程,从脂肪酸有氧氧化转向无氧糖酵解。过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)与丙酮酸激酶M2(PKM2)分别作为脂肪酸氧化(FAO)和糖酵解的关键调控分子,在代谢重编程中发挥重要作用。但其上游调控机制仍有待全面阐明。
Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)是一条高度保守的信号通路,不仅参与肾脏发育,还与多种疾病进程密切相关。在Wnt信号激活时,β-catenin进入细胞核并结合转录因子启动靶基因表达。本团队已鉴定出多个β-catenin下游靶基因。值得注意的是,Wnt/β-catenin通路在肾小管上皮细胞衰老中发挥关键作用,其作用除涉及上述靶基因外,还与线粒体功能异常相关。在哺乳动物19种Wnt配体中,本团队前期发现WNT9A可调控肾小管上皮细胞衰老。然而,在CKD中主导调控肾小管细胞衰老的核心Wnt分子仍有待明确。此外,β-catenin通常与CREB结合蛋白(CBP)共激活因子及TCF/LEF转录因子相互作用以促进下游基因转录。小分子化合物ICG-001可破坏β-catenin/CBP复合物、选择性抑制TCF/LEF转录活性,但仅能部分恢复线粒体代谢,提示存在其他转录因子参与β-catenin信号调控。叉头框O家族(FoxOs)作为与线粒体功能及衰老密切相关的转录因子,也被报道与β-catenin信号通路存在关联。但在CKD背景下,FoxOs与β-catenin在线粒体代谢调控中的相互作用仍不明确。
图形摘要(摘自nature communications )
本研究发现,WNT10B是驱动CKD进程的关键衰老相关因子。WNT10B通过β-catenin/FOXO6通路激活代谢重编程,促进肾小管上皮细胞向衰老表型转换,进而形成促炎微环境并启动肾纤维化。本研究揭示了CKD中肾脏加速衰老的关键分子机制,并提出WNT10B可作为CKD的重要治疗靶点。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71553-2