SIRT3介导的内皮间充质化在高血压肾纤维化中的作用机制研究

Renal fibrosis is the common final outcome of almost all progressive chronic kidney diseases, including hypertension and diabetes. Endothelial to mesenchymal transition (EndMT) plays a critical role in promoting fibrosis in chronic kidney disease. However, its underlying molecular mechanisms remain to be elucidated. Our results suggest that there is increased EndMT in renal fibrosis of Ang II-induced hypertension. Moreover, we found that SIRT3 knockout exacerbate Ang II induced EndMT， inflammation and renal injury. Taking these data together, we proposed that SIRT3 regulate the hypertensive kidney injury through modulating EndMT and inflammation. The present study aimed to clarify the involvement of EndMT and inflammation in renal fibrosis and the potential mechanisms of SIRT3 participating in EndMT during Ang II-induced hypertension. Furthermore, we will investigate whether and how SIRT3 signaling pathway can inhibit EndMT and renal fibrosis. Our research will provide a new interference target for treatment of hypertensive kidney injury.

肾脏纤维化是高血压、糖尿病等疾病导致肾脏进行性受损的共同途径，已知内皮间充质转化在肾脏纤维化的发生发展中起着重要作用，但其分子机制尚未阐明。我们最近发现在血管紧张素 II（Ang II）诱导的高血压肾纤维化模型中出现肾脏微血管内皮间充质转化，进一步研究发现敲除去乙酰化酶SIRT3基因加剧Ang II引起的小鼠肾脏损伤、内皮间充质转化及炎症反应。这些结果提示SIRT3通过调节内皮间充质转化及其介导的炎症反应参与高血压肾纤维化, 在肾纤维化发生发展过程起到了重要作用。本项目旨在此研究基础上拟探讨1）SIRT3涉及Ang II诱导的高血压模型中肾脏内皮间充质转化，及其介导的炎症反应参与肾纤维化发生；2）原代培养肾脏微血管内皮细胞，探讨SIRT3调控内皮间充质转化及参与炎症反应的具体分子机制；3）整体干预SIRT3信号通路对内皮间充质转化及高血压肾纤维化的影响，为防治高血压肾损伤提供新的干预靶点。

肾脏纤维化是高血压、糖尿病等疾病导致肾脏进行性受损的共同途径，已知内皮间充质转化在肾脏纤维化的发生发展中起着重要作用，但其分子机制尚未阐明。近年来对重大慢性疾病的研究注意到翻译后蛋白修饰可能是一关键问题,尤其发现赖氨酸残基乙酰化是生物体内普遍存在的现象，对蛋白质翻译后的修饰和调节起着重要作用。SIRT3 是一种依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD) 的 III 类去乙酰化酶，近期研究发现SIRT3 在组织及器官纤维化中起重要作用。我们的前期研究结果表明，在血管紧张素 II(Ang II)诱导的高血压肾损伤模型中，肾脏组织SIRT3 的表达水平显著下降，并与肾脏纤维化、肾脏功能损伤及肾脏微血管内皮间充质转化水平呈正相关。进一步研究发现整体敲除SIRT3基因加剧Ang II引起的小鼠肾脏损伤及内皮间充质转化。同时特异性过表达内皮细胞SIRT3基因改善了Ang II引起的小鼠肾脏损伤及内皮间充质转化。整体水平SIRT3基因的调控对血压均没有显著影响。体外使用原代肾小球内皮细胞探讨SIRT3调节内皮间充质转化的机制，利用腺病毒载体，荧光素酶报告基因系统及染色质免疫共沉淀等技术发现其中具体分子机制是Foxo3a-catalase-ROS信号通路。免疫细胞在高血压及器官损伤中扮演着重要角色，减少激活这些免疫细胞可能有助于减少终末器官损伤。使用免疫荧光技术，我们发现Ang II显著提高肾脏组织CD4，CD8和CD68阳性免疫细胞的数目，而SIRT3过表达模型并没有观察到免疫细胞数目变化，提示SIRT3对肾脏的保护作用是独立于免疫反应途径。该研究结果在整体水平证实了SIRT3通过Foxo3a-catalase-ROS信号通路介导内皮细胞功能从而参与调控高血压肾纤维化过程，为以血管内皮细胞为新的药物干预靶点治疗高血压所致肾功能衰竭提供理论依据。