Nature子刊:雪上加霜!肾不好会影响白细胞生物钟,导致心脏病的发生

2021
06/08

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研究人员通过对小鼠的研究发现,慢性肾病导致心力衰竭主要是由单核细胞的白细胞功能失调引起的。


慢性肾脏病(CKD)是世界范围内的主要健康问题,影响全球约7亿人,中国大约有1.2亿患者。肌肉萎缩导致身体不活动,增加了心血管疾病的风险,是慢性肾脏病患者死亡的主要原因。CKD不仅会影响肾功能,而且长期以来一直与心血管疾病风险增加有关。


近日,日本九州大学的学者在" Nature Communications "期刊发表了题为"Alteration of circadian machinery in monocytes underlies chronic kidney disease-associated cardiac inflammation and fibrosis"的研究论文。


研究人员发现了一种未知的潜在分子途径,可以解释慢性肾病如何诱发心力衰竭,有助于开发治疗药物以减少心脏并发症



生物钟,即昼夜节律,已得到科学家的广泛研究。昼夜节律赋予了人类行为和生理学的时间模式,使身体内在与外在环境的预期变化保持一致,被扰乱的昼夜节律会对健康产生影响。


生物钟是生物体内最重要的生理机能之一。对这生物钟的共同认识是,它控制着我们的睡眠模式。殊不知,生物钟起着更大的作用,影响血压、代谢率、甚至激素水平。事实上,人类近10%的基因受生物钟的影响


研究人员通过对小鼠的研究发现,慢性肾病导致心力衰竭主要是由单核细胞的白细胞功能失调引起的。这种功能失调障碍是由于维生素A及其结合蛋白(慢性肾病的一种常见症状)水平的增加,最终破坏了生物钟基因表达的途径。



研究发现,尽管小鼠患有高血压,但具有生物钟基因突变的小鼠,发生与慢性肾病相关的心脏病的症状就会有所减轻。


为了寻找这种保护作用的根本原因,研究人员寻找与生物钟和肾功能障碍相关的基因异常。


研究发现,单核细胞中产生的一种名为G蛋白偶联受体68(GPR68)的蛋白质起着关键作用。GPR68是已知的促炎因子,能增加引起炎症的蛋白质的产生,更重要的是,它受生物钟基因的调控


高 GPR68 表达单核细胞在 CKD 诱导的心脏炎症和纤维化中的作用


肾功能不全的一个重要表现是维生素A及其结合蛋白水平升高,这两种分子通常受到严格控制。研究人员发现,这种升高扰乱了单核细胞昼夜节律生物钟的正常活动,而单核细胞又反过来过度表达GPR68。


这些高表达的GPR68单核细胞随后渗入心脏,引起炎症和纤维化。这就解释了为什么具有缺陷生物钟基因的小鼠没有CKD引起的严重心脏问题,因为没有扰乱单核细胞昼夜节律时钟的正常活动,没有高表达的GPR68。


总之,研究揭示了单核细胞生物钟基因在CKD诱导的心力衰竭中的一个以前未知的作用。这些发现将有助于我们开发治疗药物,比如靶向GPR68的药物。我们还可以研究更好的治疗血液中维生素A异常积累的方法。


论文链接:

https://doi.org/10.1038/s41467-021-23050-x

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关键词:
慢性肾病,心力衰竭,生物钟,白细胞,心脏病,肾功能,节律,基因

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