STTT：南方医科大学侯凡凡团队发现肾脑神经回路驱动进行性肾损伤和心力衰竭

iNature

慢性肾脏疾病（CKD）和心力衰竭（HF）非常普遍，相互加重，并导致大量死亡。然而，心肾相互作用的机制以及肾传入神经及其精确的中枢通路的作用仍然有限。

2023年5月12日，南方医科大学侯凡凡团队在Signal Transduction and Targeted Therapy在线发表题为“A kidney-brain neural circuit drives progressive kidney damage and heart failure”的研究论文，该研究发现肾脑神经回路能够驱动进行性肾损伤和心力衰竭。该研究将病毒追踪技术与光遗传学技术相结合，绘制了一条多突触中枢通路，该通路将肾传入神经连接到穹隆下器（SFO），从而连接到室旁核（PVN）和延髓头端腹外侧，调节交感神经流出。这种肾脑神经回路在CKD或HF的小鼠模型中被过度激活，随后在每个模型中增强了对肾脏和心脏的交感神经放电。

在CKD和HF模型中，肾脏去分化、SFO中血管紧张素II 1a型受体（AT1a）的选择性缺失或肾脏SFO或SFO-PVN投射的光遗传学沉默阻断了通路，减少了交感神经放电，减轻了肾脏和心脏的结构损伤和功能障碍。因此，肾传入神经激活CKD和HF的肾脑神经回路，驱动交感神经系统加速两个器官的疾病进展。这些结果揭示了肾传入神经及其中枢连接在生理和疾病条件下参与心肾相互作用中的关键作用。

慢性肾脏疾病（CKD）和心力衰竭（HF）在很大程度上加重了当前的疾病负担。这两种疾病在老年人和高血压、糖尿病或其他心血管风险因素患者中的发病率都会增加。以往的研究观察到其中一种疾病的存在会加速另一种的进展，表明肾脏和心脏之间存在重要的病理生理联系。“心肾综合征”的概念已被提出涵盖这一重要的相互作用，但其潜在机制仍知之甚少。

CKD或HF的进展涉及几种血液动力学和神经体液机制。尽管交感神经系统（SNS）的过度激活可以补偿心血管损伤，但随着时间的推移，这会导致心脏功能障碍和无法维持心输出量。肾脏对中枢交感神经流出的调节以及作为驱动大脑传出交感神经流出损伤作用的器官都很重要。肾脏有丰富的感觉（传入）神经支配，它驱动传出交感神经的反射激活CKD大鼠模型中的交感神经加速肾纤维化的进展。

最近对HF的研究报告称，选择性阻断肾传入神经会降低腰椎SNS活性，而肾脏传入和交感传出神经的中断会降低心脏SNS活性并改善心脏功能。这些发现表明了一种假设，即肾脏感觉（传入）神经将信息传递给中枢神经系统，以调节交感神经向心脏和肾脏的流出。最初的动物研究表明，脑干和前脑中的许多区域在肾传入神经刺激下被激活。然而，对控制交感神经流出的肾传入神经作出反应的确切中枢通路尚不明确，这种中枢通路激活的机制仍有待阐明。

机理模式图（图源自Signal Transduction and Targeted Therapy ）

该研究确定了一个由与传出交感神经流出相关的肾脏传入神经驱动的肾脑神经回路。这种肾脑神经回路在实验诱导的CKD或HF中被激活，并有助于肾脏和心脏功能障碍的进展。这些结果为肾脏传入神经如何提供一种以前未被充分认识的导致神秘心肾综合征的机制提供了新的理解。这为开发针对肾脑神经回路的新疗法开辟了新的研究途径。

原始出处：

Cao， W.， Yang， Z.， Liu， X. et al. A kidney-brain neural circuit drives progressive kidney damage and heart failure. Sig Transduct Target Ther 8， 184 (2023). https：//doi.org/10.1038/s41392-023-01402-x.