一个研究小组发现了一条加强受伤肾脏自我修复工作的途径这一发现可能为新药铺平了道路。停止甚至逆转人类严重肾脏疾病的进展-以及心脏，肝脏和大脑的其他潜在致命疾病。
 
肾脏过滤血液中的废物和多余的液体，排出尿液中不安全的分子。由于肾脏受伤或失败，废物积聚，可能导致死亡。
 
新发现的途径涉及重新编程身体自身的新陈代谢，以挽救受损的肾脏。通常，称为糖酵解的过程将来自食物的葡萄糖转化为能量，这是生命继续所必需的。但是这一新发现表明，当组织受伤时，身体可以将过程转换为受损细胞的修复过程。
 
到目前为止，身体在能量产生(最大性能)和修复(受伤)之间切换的机制知之甚少。此外，身体很少最大化修复的可能性，通常有利于能源生产。
 
在今天在线发表的新发现和11月29日出版的“自然”杂志上，科学小组发现了如何加强转换过程，从而形成了一系列组织修复分子，成功阻止了小鼠肾脏疾病的进展。
 
“当受伤时，身体会减慢使用糖的能量，而不是将其用于维修，”Stamler说。“我们通过将葡萄糖从能量产生中分流到保护和修复细胞的途径中来表明我们可以控制和放大这一过程。通过对身体自身的自我修复进行'提升和推动'，我们可以改善受伤动物的寿命。我们可以将其视为未来治疗受伤和受损组织的新线路的蓝图。“
 
通常，当细胞将脂肪，糖和蛋白质分解成葡萄糖时，这三种物质会转化为中间产物，进入线粒体，这是细胞的动力，为生命提供燃料。Stamler的研究小组报告说，在受伤的组织中，情况的作用非常不同：例如，在肾脏中，身体会触发“B计划”，将葡萄糖转化为新的分子，从而进行细胞修复。
 
Stamler及其同事发现，一种名为PKM2的蛋白质可控制燃料(葡萄糖)是否用于为细胞供电或转变为修复模式。禁用PKM2导致细胞修复的显着增加和伴随的能量产生的减少。“在受伤或疾病之后，身体试图使PKM2蛋白失效，以便将葡萄糖转移到恢复模式。在我们的研究中，我们扩大了它的抑制作用。这导致了对小鼠肾损伤的显着保护。”
 
该过程中的关键分子是一氧化氮(NO)。已经知道NO可以保护肾脏和其他组织。NO是用于解决心脏病的硝酸甘油中的活性成分，因此假设NO通过扩张血管起作用。但研究小组发现NO附着在称为辅酶A的关键分子上-称为代谢物-与糖酵解和能量产生有关。辅酶A结合并将NO转运到许多不同的蛋白质中，包括PKM2，“将它们关闭”。这决定了肾细胞是否正在使用它们的通路进行能量或修复。
 
除了发现向PKM2添加NO激活修复外，Stamler的团队还发现一种名为AKR1A1的蛋白质随后从PKM2中去除了NO，重新激活了强大的能量生成过程。在愈合完成后，这种逆转允许葡萄糖有效地转化为燃料。“这有助于解释为什么人们在从受伤或疾病中康复后恢复进行剧烈活动的能力，”Stamler说。当研究小组禁用AKR1A1时，肾脏仍处于修复模式，并且受到高度保护，不受疾病影响。
 
据估计，在美国有三千万人-占成年人口的15%-患有肾病。原因包括诸如高血压和糖尿病等医学病症，以及用于心脏病的化学疗法和染料。
 
因此，目标是开发抑制PKM2或AKR1A1的药物。这可以为全世界数百万患有多种疾病，伤害和疾病的人们开辟新的康复机会，包括心脏病，中风，脑外伤和肾脏疾病。