GSTA1通过Wnt/β-catenin信号通路调节KCNJ5突变型醛固酮瘤中醛固酮分泌的机制研究

KCNJ5 mutation is an important progression of aldosterone-producing adenoma (APA) development. Aldosterone level is significantly associated with clinical manifestations. Previously we found that Glutathione S transferase 1 (GSTA1) expression is correlated with aldosterone level in KCNJ5 mutated APA and investigated its function and mechanism in aldosterone regulation. Further microarray analysis performed between the GSTA1 upregulated and downregulated in KCNJ5 mutated H295R cells showed Wnt/β-catenin signaling pathway was significantly changed. The preliminary experiment confirmed that GSTA1 could regulated the key genes in Wnt/β-catenin signaling pathway and was significantly negative correlated with LEF1 mRNA and β-catenin staining in APA tissues. This project aims to further study the correlation and interaction mechanisms between GSTA1 and Wnt/β-catenin signaling pathway in the regulation of aldosterone secretion in KCNJ5 mutated adrenal cells.

KCNJ5基因突变是肾上腺醛固酮瘤（APA）的重要发生机制，醛固酮水平与临床症状密切相关。本课题组前期发现谷胱甘肽-S-转移酶1（GSTA1）在KCNJ5突变APA中表达与醛固酮水平呈负相关，并针对其功能机制进行了深入研究。在此基础上，课题组进一步在KCNJ5突变H295R细胞中过表达和敲低GSTA1并进行芯片分析发现GSTA1与Wnt/β-catenin通路显著相关。预实验证实GSTA1表达改变可调控下游Wnt/β-catenin通路相关基因，在KCNJ5突变APA组织中GSTA1表达与LEF1基因、β-catenin蛋白表达呈显著负相关。本课题拟进一步扩大样本量检测GSTA1在KCNJ5突变APA组织中与Wnt/β-catenin通路相关基因表达的相关性，研究在KCNJ5突变H295R细胞中与Wnt/β-catenin通路相互作用，以及通过该通路调控醛固酮分泌的具体机制。

本项目主要研究内容为GSTA1通过Wnt-β-catenin信号通路在KCNJ5突变型肾上腺醛固酮瘤（APA）中的功能机制。KCNJ5突变为APA中目前发现的最重要突变。前期研究显示谷胱甘肽S转移酶A1（GSTA1）在醛固酮合成与分泌发挥重要作用。课题组前期在肾上腺H295R细胞中过表达或敲低GSTA1后发现Wnt-β-catenin信号通路相关基因表达发生显著改变。本研究首先在KCNJ5突变型APA验证GSTA1与Wnt-β-catenin信号通路相关基因（LEF1，SFRP4和NKD1）表达呈显著相关性，免疫组化结果显示GSTA1蛋白表达与β-catenin蛋白表达也呈负相关，单细胞测序结果显示肾上腺皮质细胞亚群中GSTA1表达与Wnt-β-catenin信号通路相关基因表达呈负相关；功能试验显示，在肾上腺皮质细胞H295R细胞中过表达或敲低GSTA1后，显著改变Wnt-β-catenin信号通路相关基因表达，免疫荧光试验证实可改变β-catenin蛋白表达定位；功能机制试验表明，GSTA1可通过SFRP4和NKD1基因改变β-catenin蛋白在肾上腺H295R细胞中的表达定位，通过氧化应激反应调节SFRP4和NKD1基因表达，进而部分改变醛固酮合酶CYP11B2的合成和醛固酮分泌。总之，本项目在前期发现GSTA1基因为调控醛固酮分泌的关键基因，进一步筛选发现GSTA1下游与Wnt-β-catenin信号通路相关基因相互调节，进而在醛固酮分泌中发挥部分作用，为后续肾上腺APA发病机制研究及药物研发提供新的理论依据。