Cell子刊:细胞指令“被加速”如何导致肾病恶化?安徽医科大学孟晓明等团队阐明RNA甲基化驱动能量代谢失衡,引发肾纤维化


慢性肾病(CKD)在全球范围内日益增加,带来了一项严峻的健康挑战。肾纤维化是慢性肾病的主要病理特征,目前了解不足,缺乏靶向治疗。

2026年4月16日,安徽医科大学孟晓明、汪佳男、复旦大学陈飞共同通讯在Cell Reports在线发表题为NSUN2-mediated GATM m5C methylation regulates creatine metabolism to drive mitochondrial fission and promote renal fibrosis的研究论文。

本研究发现,以甲基转移酶NSUN2为主介导的RNA5-甲基胞嘧啶(m5C)甲基化修饰水平在肾纤维化组织中显著升高。敲除NSUN2以降低RNAm5C甲基化水平,可在细胞层面抑制纤维化进程;在肾小管上皮细胞中特异性敲除NSUN2,能够在多种疾病模型中缓解肾纤维化。

机制研究表明,NSUN2通过对甘氨酸脒基转移酶(GATM)mRNA发生甲基化修饰,增强其mRNA稳定性。GATM一方面可直接与动力相关蛋白1(Drp1)结合,另一方面通过其代谢产物肌酸,共同加剧线粒体分裂,进而推动肾纤维化进展。本研究后续筛选得到一种NSUN2抑制剂,能够有效延缓肾纤维化病程。

综上,本研究证实,靶向干预NSUN2介导的GATMmRNAm5C甲基化修饰,可为延缓慢性肾脏病进展提供极具潜力的治疗新策略。

另外,2026年3月23日,安徽医科大学孟晓明,王文斌和王杰共同通讯在PNAS在线发表题为The m5C orchestrator NSUN7 drives SPARC/HMGB1 axis–mediated inflammation to exacerbate kidney injury的研究论文。

该研究揭示,肾脏炎症与损伤伴随着RNA 5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰水平的升高,这一过程主要由NOP2/Sun RNA甲基转移酶家族成员7(NSUN7)驱动。在小鼠中进行全身性或肾脏特异性敲除Nsun7,均能降低m5C丰度、减轻炎症反应并减少巨噬细胞浸润,从而证实了NSUN7在肾脏中的促炎作用。

在机制上,作者发现富含酸性氨基酸和半胱氨酸的分泌蛋白(SPARC)是NSUN7的主要下游效应因子。SPARC的上调通过与高迁移率族蛋白B1相互作用,放大了肾小管上皮细胞的炎症反应,并进一步通过肾小管-巨噬细胞间的相互作用促进了促炎性巨噬细胞的浸润。

值得注意的是,利用本研究开发的肾脏特异性DNA四面体分子载体对Nsun7进行治疗性沉默,在AKI模型中有效减轻了炎症并改善了肾脏预后。综上所述,该研究结果表明,NSUN7通过调控SPARC成为肾脏炎症的关键驱动因子,并凸显了其作为炎症性肾脏疾病治疗靶点的潜力。

近年来,随着人口老龄化的增加以及糖尿病、肥胖和高血压患者数量的增加,慢性肾病(CKD)逐年呈上升趋势。如果CKD未及时治疗,可能发展为终末期肾病(ESRD),需要长期肾脏替代疗法或肾脏移植。

肾纤维化几乎是所有进展性慢性肾脏病的必然病理结局,也是诱发终末期肾病的核心致病因素。迄今为止,肾纤维化的发病机制尚未完全阐明,且缺乏特异性的防治手段。深入探究其发病机制与治疗策略,能够逆转肾纤维化进程与慢性肾脏病进展,减轻患者病痛及社会经济负担。

表观遗传修饰是指不改变核酸碱基序列前提下发生的组蛋白修饰、DNA甲基化以及 RNA 修饰。RNA修饰是一类可逆且高度动态的RNA 共价修饰,参与调控RNA 编辑、稳定性、翻译等多种RNA 代谢过程,由甲基转移酶、去甲基化酶、识别蛋白等多种修饰因子共同调控。

目前已发现超过170 种RNA 修饰类型。这类化学修饰能够调控基因表达,并参与多种生物学进程。已有研究表明,RNA甲基化修饰参与多种肾脏疾病的发生发展。

之前的研究报告了甲基转移酶和去甲基转化酶介导的m6A修饰在多种肾脏疾病中的关键作用,支持RNA修饰在肾病病理生理中的参与。除了m6A修饰外,RNA 5 - 甲基胞嘧啶(m⁵C)甲基化是研究较为成熟且进化高度保守的RNA 修饰类型,主要参与调控RNA 稳定性与转录过程。

目前m⁵C 甲基化在心血管疾病、肿瘤中的重要调控作用已陆续被揭示,但其在肾脏疾病领域,尤其是在肾纤维化进程中的调控功能及分子机制,尚无相关研究报道。

图形摘要(摘自Cell Reports

本研究发现,肾纤维化小鼠模型肾组织中m⁵C甲基化水平显著升高,且其升高程度与肾纤维化严重程度呈正相关。通过RNAm⁵C甲基转移酶筛选实验证实,在临床肾纤维化患者样本及小鼠模型中,NSUN2表达均显著上调。基于此研究提出科学假说:NSUN2参与调控肾纤维化进程。

随后本研究利用NSUN2条件性敲除(cKO)小鼠开展体内实验,并结合HK2人肾小管上皮细胞过表达、敲低模型开展体外实验,筛选并验证NSUN2的下游靶基因;同时在多种肾纤维化小鼠模型上评估靶向抑制NSUN2的治疗效果。本研究结果有望为抗肾纤维化治疗提供新靶点,并为研发干预NSUN2介导肾病的抑制剂提供理论依据。

原文链接:10.1016/j.celrep.2026.117253


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