草酸可能不仅仅导致肾结石形成——它还可能是肾功能受损人群炎症和心脏损伤的一个被低估的驱动因素。来自柏林和维尔茨堡的研究人员在《心血管研究》杂志上报告了他们的发现。
慢性肾病(CKD)患者死于心血管疾病的风险显著增加。他们还遭受慢性炎症的困扰,而炎症的原因目前仅部分被了解。草酸(oxalate)迄今为止主要因其在肾结石形成中的作用而为人所知。这种分子是人体自然的代谢副产品,在某些食物中存在,通常由肾脏通过尿液排出体外。然而,当肾功能受损时,草酸在体内积累并可能促进炎症过程。
维尔茨堡大学医院(UKW)的实验生物医学II部门与柏林夏里特医学院(Charité – Universitätsmedizin Berlin)和马克斯·德尔布吕克分子医学中心(Max Delbrück Center)的联合机构实验与临床研究中心(ECRC)合作,研究了草酸诱导的肾损伤与全身炎症和心血管损伤之间的免疫学机制。
"在我们的研究项目中,富含草酸的饮食在小鼠体内系统性地激活了免疫系统。换句话说,炎症过程在全身扩散。这不仅导致了肾脏损伤,还导致了心脏的病理变化,降低了心脏功能,"维尔茨堡大学医院UKW的Alma Zernecke-Madsen教授团队的科学家Hendrik Bartolomaeus博士表示。Bartolomaeus博士与ECRC的Nicola Wilck博士共同担任该研究的资深作者。该研究发表在《心血管研究》杂志上。Bartolomaeus此前在Wilck的实验室工作。
更多草酸,更多促炎免疫细胞
研究团队确定了细胞因子白细胞介素-17A(IL-17A)是一个关键因素。IL-17A由某些免疫细胞产生,可以放大炎症。研究人员发现,草酸促进了IL-17A的产生并破坏了免疫细胞的能量代谢。在患有罕见遗传性代谢疾病原发性高草酸尿症(primary hyperoxaluria)的患者中也检测到IL-17A水平升高,这种疾病中酶缺陷导致肝脏产生过多的草酸。
研究团队还调查了当IL-17A被特异性阻断时会发生什么。"在动物模型中,多种疾病症状同时得到改善。小鼠的肾脏功能更好,炎症和纤维化减少,心脏损伤减轻。因此,我们描述了一个可能具有治疗靶向性的轴:草酸–IL-17A–心肾损伤,"Wilck表示。该研究从机制上将升高的草酸水平与IL-17A介导的炎症、细胞代谢和心肾器官损伤联系起来。
"总体而言,我们的结果表明,草酸不仅损害肾脏,还通过IL-17A和炎症过程导致心血管疾病。草酸不能再仅仅被视为一种局部损害肾脏的结晶物质。相反,它代表了对免疫系统和代谢的系统性负担。"
Moritz Wimmer 第一作者,ECRC
抗炎治疗的新前景
从临床角度看,这意味着升高的草酸水平不仅会给肾脏带来负担,还会通过炎症过程直接影响心血管系统。因此,这项工作可能有助于识别心血管风险特别高的肾病患者,实现生物标志物的更有针对性的解释,并支持开发新的抗炎治疗策略。
接下来怎么办?共同作者、柏林夏里特医学院和梅奥诊所的Felix Knauf教授及其团队已经在大型患者队列中表明,肾功能受损人群中草酸水平通常升高。高草酸水平也与心血管并发症风险增加相关。
研究人员现在计划调查他们确定的炎症机制是否也能在更大规模的CKD患者队列中检测到。他们正在分析有关全身炎症、CKD进展和心血管并发症的数据。"一个关键问题将是观察到的IL-17A介导的炎症轴在多大程度上是草酸特有的。类似机制也可能导致肾脏疾病的其他原因引起的心血管损伤,"Bartolomaeus表示。
Wilck补充道:"从长远来看,我们希望更好地了解慢性受损肾脏中哪些炎症通路可以进行靶向治疗,以及哪些患者最有可能受益。"
该项目由德国研究基金会(DFG)通过协作研究中心(SFB) 1365 "Renoprotection"和SFB 1470 "HFpEF"资助,并由德国联邦研究、技术和空间部(BMFTR)通过TahRget协作项目资助。
来源:
马克斯·德尔布吕克分子医学中心(隶属于亥姆霍兹协会)
参考文献:
Wimmer, M. I., et al. (2026) Interleukin-17A mediates cardiorenal injury in oxalate nephropathy. Cardiovascular Research. DOI: 10.1093/cvr/cvag158.
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