江蕾副教授团队发现足细胞自噬的昼夜节律紊乱导致足细胞损伤和蛋白尿

2024年3月，南京医科大学第二附属医院肾内科的江蕾和王璐璐团队在Kidney International 杂志在线发表“Disrupting circadian control of autophagy induces podocyte injury and proteinuria”的文章，证实足细胞自噬水平呈现昼夜节律变化并受到生物钟蛋白CLOCK的调控。该期刊为中科院一区Top期刊，2022年影响因子是19.6。王璐璐为本文的第一作者，江蕾副教授为本文通讯作者。相关工作受到国家自然科学基金、江苏省“333”工程项目、南京医科大学第二附属医院“123”优势学科和“789”人才项目的支持。

哺乳动物由于地球自转存在周期约24小时的生物钟以适应环境的变化。肾脏许多生理过程包括肾血流量、肾小球滤过率、尿蛋白的排泄等都呈现昼夜节律的变化。近年来关于肾小管的生物钟研究取得重大进展，然而关于足细胞的研究较少。研究证实正常肾小球组织节律性表达生物钟基因。成年小鼠肾小球内多个细胞过程具有24小时昼夜节律性，且自噬相关基因Atg12和Becn1转录呈现24小时节律振荡，峰相位于ZT12点。接着作者通过构建podocyte-Clock^-/-小鼠发现敲除足细胞Clock引起小鼠尿白蛋白排泄增多，以及多个生物过程的昼夜节律性消失，包括自噬功能。ChIP-sequence、ChIP-qPCR和荧光素酶报告基因检测证实CLOCK与Atg12 以及 Becn1启动子的相互作用。

此外，作者通过小鼠睡眠碎片化（SF）实验构建昼夜节律紊乱模型，发现SF小鼠肾小球CLOCK表达的节律性丢失、自噬蛋白表达下降、足细胞蛋白丢失，同时小鼠24小时尿蛋白排泄增加。最后，作者在2型糖尿病小鼠模型也观察到足细胞CLOCK和自噬蛋白Beclin 1和ATG12的表达均降低并且表达的昼夜差异消失；肾穿刺样本CLOCK免疫染色结果分析可见糖尿病肾病患者足细胞CLOCK蛋白表达下降，CLOCK表达阳性的足细胞数与患者的24小时尿蛋白水平负性相关，与患者eGFR正性相关。敲除足细胞Clock进一步促进糖尿病小鼠足细胞自噬能力的降低和尿蛋白排泄的增加。

该研究提示CLOCK调控自噬的昼夜节律变化对于足细胞适应应激反应至关重要。昼夜节律紊乱导致的自噬不足在足细胞丢失和蛋白尿进展中发挥着重要作用。本研究建立了昼夜节律和足细胞之间的分子联系，分析足细胞损伤的“时钟”机制，有望为从生物节律角度指导治疗提供研究依据和治疗策略。