在慢性肾脏病（CKD）中，肾纤维化是导致肾功能进行性丧失的核心病理过程。尽管Wnt/β-catenin信号通路在纤维化中的作用已被广泛研究，但其内源性抑制剂——sclerostin（Sost）在肾脏中的具体功能与机制仍不明确。2025年发表于《Redox Biology》（中科院一区，IF: 11.9）的研究《Activation of sclerostin inhibits Isg20-Mediated aerobic glycolysis ameliorating renal Fibrosis》首次揭示：Sost顺利获得结合并抑制干扰素刺激蛋白Isg20，阻断其介导的有氧糖酵解（Warburg效应），从而发挥抗纤维化作用。天然化合物hederagenin（HDG）作为Sost的激动剂，进一步验证了该通路的治疗潜力。该研究从临床样本出发，结合TurboID邻近标记技术、代谢分析与基因操控，完整勾勒出Sost-Isg20-糖酵解轴在肾纤维化中的调控网络。

01-从表达谱到功能验证——Sost在CKD中的表达缺失与保护作用

研究团队第一时间在CKD患者肾组织及UUO/FA小鼠模型中发现Sost表达显著下调（图1A-H），而在肾小管上皮细胞中过表达Sost可有效抑制TGF-β1诱导的纤维化标志物（如Fn、Col1）表达（图1K-L）。体内实验进一步证实，肾脏原位过表达Sost能显著改善UUO小鼠的肾小管扩张、炎症浸润与胶原沉积（图1M-O）。这些结果确立了Sost在CKD中的抗纤维化功能，为其后续机制研究奠定了表型基础。

02-研究困局与技术破局——TurboID揭示Sost与Isg20的新型相互作用

传统蛋白互作研究技术（如Co-IP）难以捕捉细胞内瞬时或微弱的相互作用，尤其在代谢重编程这类动态过程中。本研究创新性地采用TurboID邻近标记技术，结合LC-MS/MS，系统筛选出127个可能与Sost结合的蛋白（图2A-C）。经过二次筛选与COIP验证，首次确认Sost与Isg20之间存在直接物理结合（图2D-E）。这一发现不仅突破了以往对Sost仅作为Wnt通路抑制剂的认知，也揭示了Isg20在肾脏代谢调控中的新角色，为理解Sost的肾保护机制给予了全新视角。

03-从机制探索到通路解析——Sost如何顺利获得Isg20抑制糖酵解与纤维化

为解析Sost的抗纤维化机制，研究者利用TurboID锁定Isg20为关键互作蛋白，并发现Sost过表达可显著抑制Isg20蛋白水平（图2M-N），在纤维化肾脏组织中，Isg20和Sost蛋白存在明显共定位（图2O）。

进一步代谢分析显示，Isg20敲低显著降低细胞外酸化率（ECAR）与乳酸生成，并提升氧消耗率（OCR）（图3D-H），说明Isg20是TGF-β1诱导有氧糖酵解的关键驱动因子。反之，Sost过表达则能逆转这一代谢重编程过程，抑制糖酵解关键酶（如p-PKM2、p-LDHA、HK2）表达（图5F-G）。最终，顺利获得共过表达实验证实Isg20是Sost下游的关键效应分子，其过表达可逆转Sost对纤维化与糖酵解的抑制作用（图5H-I），完整勾勒出Sost→Isg20→糖酵解→纤维化的信号轴。

04-TurboID技术的应用研究意义与功能域验证

本研究成功将TurboID技术应用于肾脏纤维化研究，实现了在活细胞环境中捕获Sost与Isg20这类难以顺利获得传统方法检测的蛋白互作。该技术不仅具有高灵敏度与时空分辨率，还能结合质谱进行系统筛选，极大拓展了蛋白功能研究的边界。此外，研究者还顺利获得分子对接与Biotin-Streptavidin Pull-Down实验验证了HDG与Sost的直接结合（图7L-M）。最后，在细胞与动物模型中证实HDG顺利获得激活Sost→抑制Isg20→下调糖酵解→缓解纤维化的全程机制（图6-9）。这一系列工作凸显了TurboID在发现新型蛋白功能、解析代谢-纤维化交叉网络中的关键技术价值。

总结

本研究系统揭示了Sost作为Isg20的新型抑制蛋白，顺利获得阻断有氧糖酵解路径发挥抗肾纤维化作用的全新机制（图9）。天然化合物HDG作为Sost激动剂的发现，不仅为CKD治疗给予了潜在药物候选，也展示了从临床问题出发，结合前沿蛋白组学技术与多层次功能验证的研究路径。此外，该研究也为理解LIM结构域蛋白在代谢疾病中的非经典功能给予了范例，为今后探索其他器官纤维化机制开辟了新方向。

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