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Nat Med:丙酮酸激酶M2激活可减缓糖尿病肾小球病变和线粒体功能障碍的进展!

糖尿病肾病(DN)是终末期肾脏疾病的主要原因,预防其进展的治疗选择策略较为有限。近日,权威杂志Nature Medicine上发表了一篇研究文章,在这项研究中,研究人员为了确定新的治疗策略,研究人员利用对糖尿病肾小球进行蛋白质组学分析来探究DN的保护因素,这些肾小球来自于糖尿病病程极长(即50年)的无DN患者和有DN组织学特征的患者。

研究人员发现无DN患者的糖酵解、山梨糖醇、醛和线粒体通路上的相关酶均有所升高。特别是,丙酮酸激酶M2(PKM2)的表达和活性有所上调。具体来说,研究人员发现高血糖水平和糖尿病可以降低小鼠肾小球和培养的足细胞中PKM2四聚体的形成以及磺酰化的活性。PKM基因敲除的永生小鼠足细胞有较高水平的有毒葡萄糖代谢产物、线粒体功能障碍和细胞凋亡。足细胞特异性PKM2基因敲除(KO)糖尿病小鼠蛋白尿和肾小球病理发展更加糟糕。相反,研究人员发现在培养的足细胞中通过小分子PKM2激动剂TEPP-46药理激活PKM2可以逆转高血糖诱导的有毒葡萄糖代谢产物和线粒体功能障碍,部分是通过增强糖酵解通路和增加PGC-1αmRNA。在采用DBA2/J和NOS3(eNOS)敲除的糖尿病小鼠模型的干预研究中,TEPP-46治疗可以逆转代谢异常、线粒体功能障碍和肾脏病理。

因此,PKM2激活可能防止DN,通过增强葡萄糖代谢通路,抑制毒性葡萄糖代谢产物,并且诱导线粒体生物合成以恢复线粒体功能。

参阅文献:

Weier Qi,,et al. Pyruvate kinase M2 activation may protect against the progression of diabetic glomerular pathology and mitochondrial dysfunction.Nature medicine, 2017. https://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.4328.html



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