慢性缺氧是導(dǎo)致慢性腎臟病腎臟纖維化發(fā)生的重要原因,但其分子體機(jī)制尚不清楚。西京醫(yī)院的劉立敏教授對(duì)此進(jìn)行了研究,且于2016年血液凈化論壇進(jìn)行了相關(guān)議題的演講?,F(xiàn)對(duì)其研究總結(jié)如下:
研究方法:
生物信息學(xué)檢測:p53基因啟動(dòng)子區(qū)存在HIF-1α潛在的結(jié)合位點(diǎn)序列。缺氧誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞,PCR檢測HIF-1α/p53的表達(dá)豐度。采用EMSA和ChIp實(shí)驗(yàn)明確p53與下游靶基因CyclinB1,CKD1的結(jié)合作用。進(jìn)一步采用HIF-1αsiRNA、P53激動(dòng)劑/抑制劑處理缺氧誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞,利用qRT-PCR、Westernblotting、免疫組化和免疫熒光方法檢測細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的變化,流式細(xì)胞術(shù)檢測缺氧誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞,分析G2/M期細(xì)胞比例的變化,檢測促纖維化因子TGF-β、α-SMA、FN、COL1A1、COL3A1基因和蛋白的變化。構(gòu)建小鼠UUO腎間質(zhì)纖維化模型,采用HIF-1αsiRNA、P53激動(dòng)劑/抑制劑處理UUO動(dòng)物模型,觀察其對(duì)腎組織病理、腎功能、小管損傷,細(xì)胞周期相關(guān)基因與蛋白、促纖維化基因與蛋白表達(dá)的變化。
研究結(jié)果:
通過缺氧可體外誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞HIF-1α/p53通路的活化,從而導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)沉積增加,膠原合成增加,促進(jìn)腎臟纖維化。并且在缺氧性腎病組織中HIF-1α/p53表達(dá)增加,與纖維化程度呈正相關(guān)性。生物信息學(xué)預(yù)測:P53基因啟動(dòng)子區(qū)存在HIF-1α潛在的結(jié)合位點(diǎn)序列。報(bào)告基因和ChIP實(shí)驗(yàn)證實(shí):HIF-1α直接轉(zhuǎn)錄激活P53的表達(dá)。采用EMSA和ChIp實(shí)驗(yàn)明確P53與下游靶基因CyclinB1,CKD1的結(jié)合作用。缺氧誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞和UUO模型中HIF-1α/p53與CyclinB1,CKD1的表達(dá)成正相關(guān)。與我們推測,缺氧后HIF-1α/p53高表達(dá),進(jìn)通過CyclinB1,CKD1參與細(xì)胞周期G2/M期阻滯,導(dǎo)致細(xì)胞不能有效分裂,引起促纖維化因子的產(chǎn)生增加,促進(jìn)了腎臟纖維化。
研究結(jié)論:
缺氧可以激活HIF-1α/p53高表達(dá),將通過CyclinB1,CKD1參與細(xì)胞周期G2/M期阻滯,促進(jìn)了腎臟纖維化,這一機(jī)制揭示,為闡明缺氧性腎損傷機(jī)制和腎臟纖維化提供全新視角,為探討新的治療手段提供重要線索。