
缺乏 TRPC6 通道的足细胞虽无明显病理损伤,但在年轻时会启动一套独特的基因表达程序,这种程序会随着衰老而减弱。
TRPC6(Canonical Transient Receptor Potential 6)通道一直是肾脏研究的焦点。它的功能增强突变会导致局灶节段性肾小球硬化(FSGS),这一点早已明确。但如果该通道功能丧失,会发生什么?对此,学界的认识并不统一,部分研究甚至发现在某些损伤模型中,缺失 TRPC6 反而有保护作用。
问题的关键在于,我们尚不清楚一个完全没有 TRPC6 的足细胞(podocyte)究竟是什么状态。
为了探明这一点,研究人员采用了一项名为「足细胞特异性核糖体亲和纯化及测序」(TRAP-seq)的技术。该技术如同给肾脏中海量的细胞里,单单为足细胞群体安装了分子「窃听器」,从而精准捕获它们正在翻译为蛋白质的信使 RNA(mRNA),揭示其内部活动。
研究首先发现了一个意外结果:Trpc6基因敲除小鼠生理功能完好。它们从年轻到年老(78 周),都未出现蛋白尿或肾小球结构损伤。这说明在正常生理条件下,TRPC6 并非足细胞生存的必需品。
然而,分子层面的景象截然不同。在年轻(9 周龄)的敲除小鼠中,足细胞的基因表达模式发生了剧烈重构。
一方面,与细胞骨架(特别是肌动蛋白)和新陈代谢相关的基因表达上调。这可能是一种代偿机制。TRPC6 是钙离子通道,它的缺失改变了细胞内钙信号。足细胞为了维持结构和功能稳定,或许需要强化自身的骨架系统和能量供应。
另一方面,一些关键的足细胞身份标志物(如 nephrin、podocin)和负责细胞黏附的整合素(integrin)基因表达下调。这表明足细胞可能处于一种「亚健康」状态,其特化功能和与基底膜的连接能力有所减弱。这种状态在平时可能无碍,但若遭遇高血压或糖尿病等二次打击,细胞可能更容易受损。
更有趣的是,在年老(78 周龄)的小鼠中,年轻时显著的基因表达差异绝大部分都消失了。这说明足细胞的分子重编程主要发生在生命早期。随着衰老,细胞可能已建立新的稳态,或者 TRPC6 在衰老足细胞中的重要性本身就在降低。
这项研究揭示了一个复杂的现实:TRPC6 的缺失为足细胞设定了一条新的生理基线。这条新基线在某些压力下可能提供保护,但在另一些情况下也可能成为潜在的弱点。这为理解相关肾脏疾病的发病机制和探索治疗策略提供了重要线索。
📜Title: Podocyte-specific translational profiling in vivo uncovers distinct patterns in Trpc6-deficient podocytes 🌐Paper: https://doi.org/10.1093/ndt/gfaf267