HSP72在肾脏纤维化过程中对成纤维细胞炎症反应和活化增殖的作用及其机制研究

各种致病因素引起肾间质成纤维细胞炎症反应和活化增殖是肾脏纤维化进展的关键和最终事件。我们近期研究表明HSP72可抑制EMT，延缓肾脏纤维化进程，但其能否直接抑制肾间质成纤维细胞的炎症反应和活化尚不清楚。我们初步结果发现HSP72抑制成纤维细胞炎症介质产生和释放，减少细胞外基质合成，并形成Stat3-HSP72-IKK-αβ复合体，阻抑NF-κB活化。本项目拟开展（1）应用鼠UUO模型和高表达/基因敲除技术干预肾脏HSP72水平，在整体动物探索HSP72对肾间质成纤维细胞炎症反应和活化增殖的影响；（2）上调/沉默肾间质成纤维细胞株HSP72表达，在细胞水平研究HSP72对成纤维细胞炎症因子释放和活化的影响；（3）分子水平重点探讨Stat3-HSP72-IKK-αβ复合体的形成及其结合位点，靶向抑制NF-κB信号通路调控成纤维细胞炎症反应的机制。为HSP72临床防治肾脏纤维化提供科学依据。

肾脏纤维化是慢性肾脏病进展至终末期肾衰竭的共同通路。研究表明NF-κB活化及炎症因子与炎症相关疾病的发生和发展密切相关。热休克蛋白72在慢性损伤或疾病中的作用和机制尚远不清楚。本项目在动物、细胞和分子水平探讨了HSP72对纤维化过程中肾间质成纤维细胞释放炎症介质和活化增殖的抑制作用以及分子机制，揭示HSP72多途径、多水平和多靶点抗肾脏纤维化的效应：（1）应用整体动物UUO模型，GGA特异性诱导小鼠高表达HSP72可以明显抑制肾间质炎症，减轻肾脏纤维化的发生；HSP72基因敲除小鼠则呈现相反的表型改变，肾间质炎症和纤维化均明显加重，提示了HSP72抑制肾间质炎症和纤维化的作用；（2）上调/沉默NRK-49F细胞HSP72的蛋白表达，在细胞水平探讨HSP72对AngII诱导的炎症因子的释放及其在促炎因子作用下的活化。结果提示GGA或特异性诱导肾间质成纤维细胞（NRK-49F）高表达HSP72可以抑制血管紧张素II（Ang II）介导的细胞活化和增殖，减少细胞外基质的合成；高表达HSP72，能明显减少Ang II 刺激NRK-49F细胞释放IL-1，IL-6和TGF-β1等炎症因子；相反，应用Hsp72siRNA下调NFK-49F细胞中HSP72的表达，或从HSP72基因敲除小鼠中分离其肾脏成纤维细胞，均呈现加重Ang II作用下细胞活化增殖的表型，细胞外基质产生明显增多，细胞释放炎症因子明显加强；3）在分子水平本项目重点探讨了HSP72靶向抑制NF-κB信号通路，HSP72阻抑Ang II 刺激下NRK-49F细胞Stat3和NF-κB的活化；HSP72与Stat3和IKK-αβ相互作用，并在形成Stat3-HSP72-IKK-αβ复合体和抑制Stat3，IKK-αβ活性中发挥不可或缺的作用；HSP72可通过与Stat3和IKK-αβ相互结合而明显抑制NF-κB信号通路的活性，减少NF-κB进入细胞核，继而调控NF-κB与其靶基因启动子结合和转录，降低炎症因子的表达，阻抑肾脏纤维化的发生和发展。 这些结果提示了HSP72确实能调控肾间质成纤维细胞活化增殖以及炎症介质的释放，阐明了HSP72调控肾间质成纤维细胞炎症反应的机制。本研究为阐明HSP72抗肾脏纤维化的新机制和潜能提供了有力的实验数据，为进一步开辟临床应用GGA抗肾脏纤维化的可行性和实效性奠定了科学依据。