VDR通过调节线粒体功能作为糖尿病大鼠肾小管细胞损伤的保护机制

目的：探讨维生素D受体（VDR）在糖尿病状态下对肾小管上皮细胞线粒体功能的调节作用及机制。方法：本研究使用链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠和高糖（HG）/转化生长因子β（TGF-β）刺激的HK-2细胞。给予骨化三醇治疗24周。检测肾小管间质损伤及线粒体功能相关指标，包括线粒体自噬、线粒体分裂、线粒体ROS、线粒体膜电位（MMP）、线粒体ATP、复合物V活性及线粒体相关内质网膜（MAMs）完整性。此外，体外应用帕立骨化醇、3-MA（一种自噬抑制剂）、VDR过表达质粒、VDR siRNA和Mfn2 siRNA。结果：糖尿病大鼠肾小管细胞中VDR、Pink1、Parkin、Fundc1、LC3II、Atg5、Mfn2、Mfn1的表达显著降低。骨化三醇治疗降低了STZ诱导的糖尿病大鼠的尿白蛋白、血清肌酐水平，并减轻了肾小管间质纤维化。此外，VDR激动剂缓解了线粒体自噬功能障碍、MAMs完整性，并抑制了线粒体分裂和线粒体ROS。免疫共沉淀分析表明VDR与Mfn2直接相互作用。在HG/TGF-β环境下，HK-2细胞的线粒体功能（包括线粒体自噬、线粒体膜电位（MMP）、线粒体Ca2+、线粒体ATP和复合物V活性）显著降低。体外用自噬抑制剂3-MA、VDR siRNA或Mfn2 siRNA预处理HK-2细胞，抵消了帕立骨化醇对线粒体功能的激活作用。帕立骨化醇和VDR过表达质粒激活Mfn2，随后部分恢复了MAMs完整性。此外，VDR恢复的线粒体自噬部分与通过Fundc1的MAMs完整性相关。结论：激活的VDR可能通过Mfn2-MAMs-Fundc1通路促进肾小管细胞线粒体自噬的恢复。VDR可以恢复线粒体ATP、复合物V活性和MAMs完整性，抑制线粒体分裂和线粒体ROS。这表明VDR激动剂部分通过调节线粒体功能改善糖尿病大鼠的肾小管间质纤维化。