在致肾间质纤维化中HDAC1调控TGF-β/Smad信号通路活化的作用及机制

Chronic kidney disease is characterized by renal interstitial fibrosis and protein acetylation modification is involved in this process. Our recent studies have shown that silencing HDAC1 with siRNA can inhibit serum-induced renal interstitial fibroblast activation, suggesting that HDAC1 may play a critical role in the activation of renal interstitial fibroblasts.Since TGF-β/Smad signaling pathway activation is central to renal fibrogenesis,it is possible that HDAC1 promotes renal fibrosis through regulating activation of this pathway. To test this hypothesis, we first examine the role of HDAC1 in TGF-β1 induced activation and proliferation of renal interstitial fibroblasts by using gene point mutation, gene transfection, RNA interference techniques. Next, we will explore the mechanism by which HDAC1 regulates the activation of the TGF-β/Smad signaling pathway. Finally, we will evaluate HDAC1 inhibition on the development of RIF induced by unilateral ureteral obstruction in mice. This study will provide the molecular basis for preventing initiation and development of RIF and offer a novel target for development of drugs against RIF.

肾间质纤维化（RIF）是慢性肾脏病（CKD）的重要病理基础，蛋白乙酰化修饰与RIF发生发展密切相关。本课题组新近研究发现，应用特异性siRNA沉默组蛋白去乙酰化酶 1（HDAC1）可显著抑制血清介导的肾间质成纤维细胞活化，提示HDAC1在肾间质成纤维细胞活化中起关键作用。由于TGF-β/Smad信号通路激活为RIF的中心调控机制，因此，HDAC1有可能通过调控TGF-β/Smad信号通路，促进RIF发生与发展。为验证此假说，本项目组拟应用基因定点突变、基因转染、干扰RNA打靶技术，首先研究HDAC1对TGF-β诱导的肾间质成纤维细胞活化和增殖的影响，其次探讨HDAC1在TGF-β/Smad信号通路活化中的作用和调控机制，最后评估抑制HDAC1对单侧输尿管结扎诱导的小鼠肾间质纤维化的影响。本研究将为延缓和阻断RIF发生发展提供新的理论基础，为研发新型抗RIF药物提供重要靶标。

肾间质纤维化（RIF）决定慢性肾脏病进程，蛋白乙酰化与RIF发展密切相关。我们发现抑制I型HDAC可明显抑制肾间质成纤维细胞（NRK-49F）活化，抑制单侧输尿管结扎（UUO）小鼠的RIF。阻断HDAC可下调UUO小鼠p-Histone H3表达，降低肾脏TGF-β1产生，下调TGF-βRI，抑制Smad3磷酸化。NRK-49F实验，证实抑制I型HDAC可抑制TGF-β诱导的NRK-49F活化，抑制Smad3的磷酸化。因EGFR/STAT3通路是RIF的重要通路，我们发现阻断I型HDAC可抑制EGFR/STAT3激活。.I型HDAC包括HDAC1，2，3，8。检测UUO小鼠肾脏发现HDAC1，2呈高表达。HDAC1 siRNA转染NRK-49F，沉默HDAC1可明显抑制NRK-49F活化；然而在NRK-49F中转染HDAC2 siRNA，对NRK-49F活化无影响。证实HDAC1在NRK-49F活化中可能起重要作用。.HDAC1对RIF的调控，项目组以血清诱导NRK-49F活化，干扰RNA沉默HDAC1，增强Acetyl-histone H3表达，下调细胞外基质蛋白表达。机制探讨，发现下调HDAC1可抑制EGFR活化。EGFR在RIF中的作用，我们进一步建立尿酸性肾病及长期缺血再灌注模型诱导RIF，均发现EGFR可介导RIF。TGF-β/Smad信号通路是RIF发展的核心通路。HDAC1 siRNA转染NRK-49F，可显著下调HDAC1，并明显抑制TGF-β1诱导的NRK-49F活化和增殖。.HDAC1调控TGF-β1诱导的NRK-49F活化和增殖机制研究，干扰RNA抑制HDAC1活性，TGF-β1诱导NRK-49F活化，发现抑制HDAC1活性可抑制TGF-β1/Smad3信号通路激活。充分证实了HDAC1对TGF-β1/Smad3信号通路的调控作用。.体内实验，注射HDAC1 siRNA抑制HDAC1活性，UUO损伤7天后处死小鼠，证实抑制HDAC1可减轻UUO诱导的RIF效应，降低肾脏纤维化标志物表达及肾脏病理损伤，机制探讨发现抑制HDAC1活性可显著抑制TGF-β1/Smad3信号通路激活。充分验证了HDAC1对TGF-β1/Smad3信号通路及RIF的调控作用。本研究为延缓和阻断RIF发生发展提供新的理论基础，为研发新型抗RIF药物提供重要靶标。