Ⅰ型组蛋白去乙酰化酶在肾间质成纤维细胞活化和增殖中的作用及机制研究

组蛋白乙酰化是基因转录调控的重要方式,与细胞活化增殖直接相关。肾间质成纤维细胞活化和增殖是启动肾间质纤维化(RIF)的核心步骤。最新报道组蛋白去乙酰化酶(HDACs)不仅修饰组蛋白,还能使STAT3等非组蛋白发生去乙酰化。我们前期研究发现:HDACs抑制剂(HDACI)可抑制肾间质成纤维细胞(NRK-49F)活化和增殖,减轻RIF。还发现HDACI不仅抑制NRK-49F的STAT3磷酸化,还提高其乙酰化水平，减轻RIF。但其机制不清楚。本研究将应用蛋白组学、小分子干扰RNA等技术,首先明确NRK-49F活化和增殖中I型HDAC表达及其组蛋白乙酰化状况;其次阐明NRK-49F中I型HDAC介导STAT3活化的机制;进而建立5/6肾切除动物模型,验证I型HDACI和STAT3抑制剂的抗RIF作用。本研究将为Ⅰ型HDACI在RIF中的作用机制提供理论依据;为研发HDACI治疗RIF奠定临床基础。

肾脏纤维化(RIF) 是各种原因引起的CKD进展的重要标志，肾间质成纤维细胞的异常活化和增殖是启动RIF发生发展的核心步骤，确切机制不清，阐明肾间质成纤维细胞异常活化和增殖的机制有助于研究RIF新的治疗途径。 .我们发现特异性I型HDAC抑制剂MS-275以浓度依赖性效应抑制纤连蛋白、I型胶原、α平滑肌肌动蛋白的表达，提示I型HDAC抑制剂在体外可抑制肾间质成纤维细胞活化。同时发现MS-275以浓度依赖性效应抑制肾间质成纤维细胞数目的增长，增强乙酰化组蛋白H3的表达，提示I型HDAC抑制剂在体外可抑制肾间质成纤维细胞增殖。动物实验，建立肾脏纤维化模型（单侧输尿管结扎，UUO），MS-275明显抑制肾脏纤维化标志物的表达，增强乙酰化组蛋白H3表达。Trichrome Masson技术证实MS-275可显著抑制UUO小鼠胶原沉积。.I型HDAC对RIF机制上探讨，我们发现UUO小鼠以I型HDAC抑制剂MS-275注射，抑制纤维化同时，MS-275明显抑制表皮生长因子受体（EGFR）的磷酸化水平。STAT3是重要的核转录因子，STAT3信号通路是EGFR的重要下游信号通路。我们发现，阻断I型HDAC，可显著抑制STAT3的磷酸化。证实I型HDAC抑制RIF可能与其抑制STAT3磷酸化激活相关。.除此之外，我们以I型HDAC抑制剂MS-275不同浓度处理肾小管上皮细胞24小时，证实阻断I型HDAC可以剂量依赖性效应抑制细胞PCNA、CyclinD1的表达，MTT法发现阻断I型HDAC可以剂量依赖性效应抑制肾小管上皮细胞增生。亚型分析证实，HDAC1，3，8在肾小管上皮细胞增生中发挥重要作用。机制研究发现EGFR/STAT3通路调控肾小管上皮细胞增殖。.STAT3抑制剂调控RIF研究，我们课题组成员研究成果发表在2010年KI杂志上，证实抑制STAT3活性，可以抑制RIF进展。.通过本项目实施，证实I型HDAC在肾间质成纤维细胞的活化和增殖中起重要作用。揭示肾间质成纤维细胞中I型HDAC介导的STAT3活化机制。HDAC抑制剂和STAT3抑制剂具有良好的抗肾间质纤维化治疗作用。本研究为HDACs在RIF中的发生发展机制提供可靠的实验依据，为RIF的靶向治疗奠定重要的理论基础；HDACI将作为一种全新的抗纤维化手段，为延缓CKD这类威胁全球人类健康的疾病进展开辟新的方向。