SGLT2 抑制剂恩格列净：开启糖尿病肾病肾纤维化治疗新征程

时间：2025年4月17日

来源：Cellular and Molecular Life Sciences

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为探究 SGLT2 抑制剂恩格列净（empagliflozin）对糖尿病肾病（DKD）肾纤维化的影响及机制，研究人员用 DKD 患者和模型的肾脏样本开展研究。结果发现 empagliflozin 可改善肾纤维化，通过下调肾小管 PKM₂实现，为 DKD 治疗提供新思路。

在糖尿病的众多并发症中，糖尿病肾病（DKD）是较为常见且严重的一种，它已逐渐成为导致终末期肾病的主要原因，给全球健康带来了沉重负担。肾纤维化作为 DKD 的关键特征，在其病情发展中起着重要作用，会促使肾功能不断下降，最终走向肾衰竭。目前，SGLT2 抑制剂虽已被推荐用于糖尿病患者慢性肾病的治疗，且大量临床试验表明其能显著减缓 DKD 患者肾衰竭的进程，但这些试验主要关注的是血肌酐水平、估算肾小球滤过率（eGFR）和尿白蛋白肌酐比（UACR）等反映肾小球损伤的指标，对于 SGLT2 抑制剂在肾纤维化方面的作用，仍缺乏深入研究。此外，尽管已有研究表明 SGLT2 抑制剂可能通过多种途径影响肾纤维化，但具体的分子机制尚不明确。在这样的背景下，为了进一步探究 SGLT2 抑制剂对 DKD 肾纤维化的影响及相关分子机制，中山大学附属第三医院的研究人员开展了一系列研究。该研究成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》杂志上。
研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：使用 DKD 患者的肾活检样本以及构建多种 DKD 小鼠模型（包括 STZ 诱导的 CD-1 小鼠模型和 HFD 喂养的 C57BL/6 小鼠模型等）；对细胞进行培养和处理，如用不同浓度葡萄糖和 empagliflozin 处理 HK-2 细胞；采用 RNA 测序技术分析基因表达差异；运用免疫组化、免疫荧光等染色技术观察肾脏病理变化；通过双荧光素酶报告基因实验、染色质免疫沉淀（ChIP）-qPCR 等方法研究转录因子与靶基因的结合情况。
下面来看具体的研究结果：

SGLT2i 改善 DKD 患者和模型的肾纤维化：研究人员对比了未接受 SGLT2 抑制剂（SGLT2is）治疗和接受治疗的 DKD 患者，发现接受治疗患者的尿 ACR 显著降低，肾脏细胞外基质积累和肾小管间质纤维化得到改善，纤维化标记物 COL3A1 和 αSMA 表达下调。在 DKD 小鼠模型实验中，empagliflozin 降低了空腹血糖（FBG）、改善了体重和 ACR，减轻了肾小管扩张和纤维化，下调了纤维化标记物。在体外实验中，empagliflozin 也显著下调了 HG 条件下 HK-2 细胞中 COL3A1 和 αSMA 的表达。
Empagliflozin 下调 DKD 中 PKM₂的 mRNA 水平：通过对 HK-2 细胞进行 RNA 测序，研究人员发现 HG 条件下与纤维化相关的通路被激活，empagliflozin 可下调这些通路。在参与糖酵解的基因中，PKM₂在 HG 处理时上调，而 empagliflozin 处理后则下调，且在 DKD 小鼠模型中也得到验证。
Empagliflozin 下调 DKD 中 PKM₂的蛋白质水平：研究检测了关键糖酵解酶的蛋白质表达，发现 PKM₂在 DKD 条件下上调最明显，empagliflozin 处理后显著下调。在 DKD 患者和小鼠模型中，PKM₂的表达与纤维化标记物呈正相关。
Empagliflozin 通过下调 PKM₂改善体外肾纤维化：在 HK-2 细胞中分别过表达和敲低 PKM₂，发现过表达 PKM₂会增加纤维化标记物的表达，削弱 empagliflozin 对肾纤维化的改善作用；敲低 PKM₂则会减弱 empagliflozin 对纤维化标记物的下调作用。
Empagliflozin 改善 DKD 中的 EMT：研究检测了上皮细胞标记物 E-cadherin 和间充质细胞标记物 Vimentin 的表达，发现 DKD 患者和小鼠模型中存在 EMT 现象，即 E-cadherin 下调、Vimentin 上调，而 empagliflozin 可显著改善这一现象，且 E-cadherin 和 Vimentin 的阳性区域分别与 PKM₂的阳性区域呈负相关和正相关。
Empagliflozin 通过阻断 ESRRA 与启动子的结合下调 PKM₂：转录因子 ESRRA 在 DKD 模型中核转位增加，empagliflozin 处理后减少。双荧光素酶报告基因实验和 ChIP-qPCR 分析证实了 ESRRA 与 PKM₂启动子的结合，且 empagliflozin 可抑制这种结合。
Empagliflozin 下调 TGF-β 处理的 HK-2 细胞中的纤维化标记物：在 TGF-β 刺激的 HK-2 细胞中，empagliflozin 可下调纤维化标记物，表明其对肾纤维化有直接改善作用。
Empagliflozin 改善 MCD 处理的 ob/ob 小鼠的肾纤维化并下调 PKM₂：在 MCD 饮食处理的 ob/ob 小鼠中，empagliflozin 减轻了肾小管损伤和纤维化，下调了 PKM₂、COL3A1 和 αSMA 的表达，同时上调了 E-cadherin、下调了 Vimentin，减少了 ESRRA 的核转位。
研究结论和讨论部分指出，本研究表明 SGLT2 抑制剂 empagliflozin 可通过下调 PKM₂有效减轻 DKD 中与 EMT 相关的肾小管间质纤维化。研究证实了 empagliflozin 在 DKD 患者和多种 DKD 小鼠模型中的抗纤维化作用，并揭示了其作用机制，即通过减少 ESRRA 与 PKM₂启动子的结合来抑制 PKM₂的转录。这一研究不仅进一步明确了 PKM₂在 DKD 相关肾纤维化中的关键作用，也为 DKD 的治疗提供了新的潜在靶点和理论依据。不过，该研究也存在一些局限性，如患者样本量较小、临床数据为回顾性收集可能存在偏倚、缺乏 PKM₂肾小管特异性过表达或敲低的小鼠模型等。未来还需要更多研究来进一步验证和完善相关结论。