Science：肾脏应激源引起的线粒体DNA突变可能有助于预测未来的器官衰退

来源：100医药网 2025-10-25 13:43

由德克萨斯大学西南医学中心研究人员领导的一项研究表明，看似愈合的肾脏损伤似乎会突变肾细胞线粒体中的DNA，使得肾脏对未来应激源的抵抗力降低，并随着时间推移削弱其功能。这项发表在《科学》杂志上的发现可能为急性肾损伤（AKI）和病（CKD）带来新的治疗方法，并可能解释身体其他器官和组织的某些方面。

该研究领导者、德克萨斯大学西南医学中心内科学和药理学教授、肾病科主任Samir Parikh博士说："我们可能偶然发现了一种新的方法来衡量长期累积性损伤对细胞健康的影响。"他专门研究AKI和CKD。

肾脏相关疾病极为常见：CKD影响超过七分之一的美国成年人，约20%的住院成人被患有AKI。Parikh博士表示，一个原因是肾脏长期承受着巨大的生理压力。

由于肾脏持续过滤血液以维持其化学平衡，它们暴露于高浓度的电解质、环境毒素以及可能具有损伤性的药物（如挽救生命的癌症化疗药物）。而且由于肾细胞寿命长、再生能力有限，Parikh博士及其同事想知道，长期的损耗是否会逐渐降低肾功能 如果是，其背后的机制是什么。

研究人员检查了暴露于应激源（如肾脏血流减少或接触有害化学物质）的动物模型中的肾细胞。他们发现这些事件导致线粒体DNA爆发突变 线粒体是作为能量生产"动力室"的细胞器，并且这些突变随时间推移并未修复，即使在肾脏表面愈合后也是如此。

研究人员在暴露于过氧化氢（导致称为氧化应激的损伤）的肾细胞以及CKD患者的肾细胞中发现了类似的线粒体DNA突变，表明这些突变是生理应激的普遍标志。

当研究人员使用基因工程在从未暴露于这些应激源的肾细胞中引入类似突变时，他们发现线粒体产生的ATP显著减少 ATP是为所有细胞运作提供能量的分子。携带这些突变的肾细胞在暴露于应激源时也表现出更差的恢复能力，其功能随时间进一步下降。

为了将这些发现与肾功能联系起来，研究人员检查了来自英国生物样本库中CKD患者的线粒体DNA，该数据库包含超过50万名志愿者的遗传、健康和生活方式信息。肾功能较差的患者相应地拥有更多突变。

Parikh博士表示，这些结果表明突变可以预示随时间累积的损伤，并可以预测那些肾功能仍相对良好者的功能衰退。此外，突变负荷独立地预测了未来发生AKI事件的可能性。

他补充说，这些发现也可能解释衰老的一些普遍特征。与肾细胞类似，构成大脑、心脏和骨骼肌的细胞寿命长、再生能力有限，并为身体执行大量的"工作"。因此，它们携带大量线粒体来为其活动供能。这些也是在衰老过程中显著退化的组织，其功能衰退导致许多与年龄相关的疾病。

Parikh博士说，如果未来的研究表明这些组织的线粒体DNA也因一生的压力而受损，那么找到一种通过补充剂或利用细胞替换线粒体的自然机制来补偿或修复这种损伤的方法，可能会延命和健康寿命。（100yiyao.com）

参考文献：

Huihui Huang et al, , Science (2025). DOI: 10.1126/science.adk7978.