CBS蛋白在肾间质纤维化中的作用及氟非尼酮治疗机制研究

Renal interstitial fibrosis (RIF) is closely correlated with end stage renal disease. Inflammation plays pivotal role in RIF. Cystathionine β-synthase(CBS) belongs to lyase family which has anti-inflammatory effect. We found out that the expression of CBS was down-regulated in renal interstitium in UUO mode and TNF-α stimulated renal epithelial cells. Fluorofenidone, a novel anti-fibrotic agent designed by our group, up-regulated the expression of CBS, suppressed interstitial fibrosis. We speculated that CBS may have renal protective role in RIF which mediated the benificial effect of Fluorofenidone. In this project, we will study the anti-fibrotic effects and mechanisms of CBS as well as discuss the relationship between fluorofenidone and CBS, providing theoretical basis for finding the key protein in RIF and the drug target of fluorofenidone.

肾间质纤维化与终末期肾病关系密切。炎症反应在肾间质纤维化中发挥关键作用。胱硫醚β-合成酶（CBS）是裂解酶家族成员，具有抗炎作用。本课题组研究发现，在UUO大鼠肾间质纤维化模型肾组织中CBS表达降低，TNF-α刺激肾小管上皮细胞后，CBS的表达也明显减少；应用抗肾间质纤维化新药氟非尼酮治疗后CBS的表达明显上调，肾间质纤维化程度也较模型组显著改善。由此，我们提出设想：CBS可能在肾间质纤维化过程中对肾脏起重要保护作用，它可能是氟非尼酮治疗肾间质纤维化的潜在靶点。基于以上研究，本课题组拟对以下问题进行探讨：①明确CBS对肾间质纤维化及炎症反应的影响。②CBS在肾间质纤维化中发挥抗炎作用的机制。③明确氟非尼酮是否通过促进CBS表达和活性发挥抗肾间质纤维化的作用，从而为寻找肾间质纤维化进程中的关键蛋白及氟非尼酮治疗靶点提供理论依据。

肾间质纤维化是慢性肾脏疾病进行性发展的共同通路，机制尚不十分明了。迄今尚无一种化学药物被批准用于人类肾纤维化的治疗。氟非尼酮是本课题组自主研发的抗肾纤维化新药，2016年11月被CFDA批准进行I期临床试验。鉴于炎症反应是肾间质纤维化的使动因素之一，而胱硫醚β-合成酶（CBS）是裂解酶家族成员，具有抗炎作用，我们推测CBS可能有抗肾间质纤维化的作用。基于前期研究结果：在单侧输尿管结扎模型（UUO）大鼠肾间质纤维化模型肾组织中CBS 表达降低，TNF-α刺激肾小管上皮细胞后，CBS 的表达也明显减少；应用抗肾间质纤维化新药氟非尼酮治疗后CBS 的表达明显上调，肾间质纤维化程度也较模型组显著改善。因此，本研究进一步论证CBS在肾间质纤维化中的作用及其发挥抗纤维化作用的机制，探讨肾间质纤维化的发病机制，同时观察CBS是否是氟非尼酮治疗肾间质纤维化的潜在靶点。本研究体内实验证明，CBS在UUO模型梗阻侧肾组织中表达显著下降，同时伴随肾脏炎症细胞浸润、炎症因子及趋化因子表达及细胞外基质沉积，氟非尼酮治疗后，CBS表达显著上升，炎症细胞浸润减少、炎症因子及趋化因子表达降低，肾间质纤维化改善；通过体外实验，沉默或转染CBS蛋白，我们进一步证明，CBS是TGF-β刺激肾小管上皮细胞产生细胞外基质的重要调节因子，同时也是IL-1β刺激肾小管上皮细胞产生炎症因子和趋化因子的重要调节因子，CBS的抗炎抗纤维化作用可能与其抑制NF-κB信号通路有关；氟非尼酮可能通过CBS发挥其抗炎抗纤维化作用。本项目研究显示，CBS可能是肾脏炎症反应及肾间质纤维化的重要调节因子，氟非尼酮的抗炎抗肾间质纤维化作用可能部分通过影响CBS蛋白表达，换言之，CBS可能是氟非尼酮抗炎抗肾间质纤维化的药物作用靶点。