WTAP缺乏通过SPP1信号传导促进足细胞PANoptosis和FSGS

WTAP Deficiency Promotes Podocyte PANoptosis and FSGS via SPP1 Signaling

作者信息Yanfang Lu, Peipei Li, Liu Yang, Xiaohui Sun, Dongwei Liu, Siyu Liu, Ke An, Jinling Huo, Ruimin Hu, Long Qiao, Zhangsuo Liu, Sijie Zhou
PMID42411285
期刊Circ Res
发布时间2026-08-14
DOI10.1161/CIRCRESAHA.126.327339

实验完整度

研究包含患者样本、细胞实验、两种基因敲除小鼠模型及功能验证,并利用单细胞测序进行机制探索。

主要模型

人足细胞系(HPC) ADR诱导的FSGS小鼠模型(BALB/c) 足细胞特异性Wtap敲除小鼠(cKO和iKO) FSGS患者肾活检样本

重点核对

WTAP在足细胞中的表达水平(患者及小鼠) Wtap敲除小鼠模型的构建及表型验证 SPP1中和抗体的给药方案(剂量、频率) 单细胞RNA测序分析

摘要

背景:局灶节段性肾小球硬化(FSGS)是原发性肾小球疾病的主要原因,其特征是进行性足细胞损伤和丢失。本研究旨在确定RNA甲基化调节因子WTAP(Wilms瘤1相关蛋白)作为FSGS的新型致病因子。方法:在FSGS患者的肾活检和 Adriamycin 诱导的FSGS小鼠模型中检测足细胞中WTAP的表达。使用Cre-loxP系统生成了两种足细胞特异性Wtap缺陷小鼠模型:组成性敲除(cKO)模型和他莫昔芬诱导的敲除模型。采用功能缺失和功能获得策略在体内和体外研究WTAP在足细胞中的功能作用。结果:FSGS患者和 Adriamycin 诱导的FSGS小鼠模型的足细胞中WTAP表达显著降低。cKO和他莫昔芬诱导的敲除小鼠均发展为进行性肾小球硬化,具有FSGS的特征。足细胞中WTAP的过表达在体内和体外均减轻了足细胞损伤。cKO小鼠表现出各种肾脏细胞类型比例的改变,包括肾固有细胞和炎症细胞。机制上,WTAP调节SPP1 m6A甲基化,从而调节其稳定性和表达。值得注意的是,SPP1介导的信号传导成为协调cKO小鼠肾脏中病理性细胞-细胞相互作用的中枢,中和SPP1可显著改善cKO和 Adriamycin 诱导的FSGS小鼠的肾损伤。结论:我们成功构建了2种适用于研究FSGS发病机制和治疗靶点的FSGS小鼠模型。我们的研究结果表明,WTAP/SPP1(分泌型磷蛋白1)信号通路有助于FSGS的肾脏病理变化,提示靶向该通路可能代表一种有前景的治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
WTAP在FSGS发病中的作用及其分子机制。
核心机制
WTAP通过调节SPP1的m6A甲基化,影响其mRNA稳定性,促进足细胞PANoptosis,从而驱动FSGS进展。
主要证据
患者样本及ADR小鼠足细胞中WTAP表达降低;两种WTAP敲除小鼠表现出FSGS表型;WTAP过表达减轻足细胞损伤;敲除WTAP后SPP1表达上调,m6A水平降低,中和SPP1可缓解肾损伤。
研究意义
揭示WTAP/SPP1通路在FSGS中的重要性,为FSGS及相关肾脏疾病的治疗提供潜在新靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

WTAP表达分析

评估WTAP在FSGS中的表达情况。

利用Nephroseq数据库、免疫组化、免疫荧光和Western blot检测FSGS患者及ADR小鼠/细胞中WTAP的表达。

2

Wtap基因敲除小鼠模型构建与表型分析

探究足细胞中WTAP缺失对肾脏的影响。

利用Nphs2-Cre和Cre-ERT2系统构建组成性(cKO)和诱导性(iKO)足细胞特异性Wtap基因敲除小鼠,并评估其生存率、体重、肾功能和肾脏病理。

3

足细胞损伤与PANoptosis验证

确定WTAP缺失是否导致足细胞损伤和PANoptosis。

通过免疫荧光、透射电镜、Western blot和YO-PRO-1/PI染色评估足细胞数量、超微结构、损伤标志物及PANoptosis标志物。

4

WTAP过表达功能研究

验证WTAP过表达能否改善足细胞损伤和FSGS。

在体外使用AAV9-WTAP转染HPC,在体内通过尾静脉注射AAV9-WTAP,然后用ADR诱导FSGS,评估肾脏损伤指标。

5

机制研究:WTAP调控SPP1表达

阐明WTAP调节SPP1表达的分子机制。

通过单细胞RNA测序、RT-qPCR、Western blot、dot blot、meRIP-seq和meRIP-qPCR分析WTAP-KO HPC中SPP1的表达和m6A修饰水平,并用ActD处理检测mRNA稳定性。

6

SPP1信号通路及细胞间通讯分析

分析SPP1在cKO小鼠肾脏中介导的细胞间通讯。

利用单细胞测序数据进行细胞亚型分析、KEGG通路分析和CellChat细胞通讯分析,并用免疫组化和ELISA验证SPP1表达。

7

SPP1中和抗体治疗实验

评估抑制SPP1对FSGS的治疗效果。

给予cKO小鼠和ADR诱导FSGS小鼠SPP1中和抗体,评估肾功能、病理和足细胞损伤指标。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
阿霉素----
他莫昔芬----
AAV9-WTAP----
SPP1中和抗体----
免疫球蛋白G----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
WTAP表达分析
FSGS患者样本数量及临床特征;ADR处理浓度和时间
阅读提示:Results部分及图1、图S1、表S1
Wtap基因敲除小鼠模型
Cre-loxP系统构建的具体方案;cKO和iKO小鼠的基因型确认;他莫昔芬给药方案
阅读提示:Methods部分及图S3、图S4
足细胞损伤与PANoptosis分析
用于检测PANoptosis的标志物抗体信息;电镜样本制备方法
阅读提示:Results部分及图3、图S6
WTAP过表达实验
AAV9-WTAP的构建和注射剂量;ADR诱导剂量和时间
阅读提示:Methods部分及图4
机制研究
meRIP-seq和meRIP-qPCR的具体实验步骤;ActD处理的浓度和时间
阅读提示:Results部分及图5、图S7
SPP1中和抗体治疗
SPP1中和抗体的给药剂量、频率和途径;cKO和ADR小鼠模型的给药时间点
阅读提示:Methods部分及图8