25羟基胆固醇通过P62促进小管上皮细胞自噬在肾脏纤维化中的作用

The role of cholesterol 25-hydroxylase (CH25H) and its enzymatic product 25-hydroxycholesterol (25HC) is novel in chronic kidney disease. The gene is only expressed by macrophage and endothelial cell. Preliminary data indicate that conventional CH25H knockout can aggravate the mice renal fibrosis and its enzymatic product 25HC can induce autophagy in tubular epithelial cells. As it has been published by other researchers, ubiquitinated P62 is involved in the autophagy. Therefore, we hypothesized that the ubiquitination of P62 can upregulate autophagy in tubule cells and affect renal fibrosis, which may be a new mechanism of renal fibrosis. To study the role of macrophage CH25H in the fibrosis, bone marrow transplantation chimeric mice were planned, after bone marrow reconstruction,ischemia-reperfusion is used to establish the AKI-CKD model. To confirm the therapeutic effects of 25HC, 25HC gavage is given to treat the above animal model. Finally, by immunoprecipitation of P62 in tubule cell to prove the mechanism of ubiquitination and autophagy. The completion of this project will provide a new therapeutic method for renal fibrosis.

胆固醇25-羟化酶（CH25H）可催化胆固醇生成25-羟基胆固醇(25HC）,该基因仅表达于巨噬细胞和内皮细胞，目前CH25H及其酶学产物25HC在慢性肾脏病中的作用不明。本项目前期工作显示CH25H基因敲除加重小鼠肾脏纤维化结局,酶学产物25HC可结合自噬连接蛋白SQSTM1/P62促进小管上皮细胞自噬。已知泛素化P62参与小管上皮自噬，故我们推测25HC可能通过泛素化P62促进小管上皮细胞自噬参与肾脏纤维化。本项目首先拟行CH25H骨髓移植嵌合体小鼠，AKI-CKD模型，明确巨噬细胞在该疾病中的作用，进一步证实25HC对上述模型肾脏纤维化的治疗作用,最后探明泛素化是25HC调节P62在增强小管细胞自噬中的作用机制。本课题的完成将为治疗肾脏纤维化提供新策略。

胆固醇25-羟化酶（Ch25h）将胆固醇转化为25-羟基胆固醇（25-HC），该基因表达具有特异性，在调节细胞脂质代谢和抗炎及抗病毒活动中至关重要。目前Ch25h及其酶学产物25HC在各种疾病中的研究已经成为热点，然其作用较为复杂，关于炎症中的作用尚无统一结论。肾脏纤维化是慢性肾脏病的最终结局，急性炎症至慢性不完全可逆性损伤是临床多数慢性肾脏病的病理变化，该进展导致了终末期肾病，严重危害生命健康及社会经济。关于Ch25h及产物25-HC在肾病中的研究尚无报道。本项目前期工作显示Ch25h基因敲除加重小鼠肾脏纤维化结局,酶学产物25HC可结合自噬连接蛋白SQSTM1/P62促进小管上皮细胞自噬。已知泛素化P62参与小管上皮自噬，故我们推测25HC可能通过泛素化P62促进小管上皮细胞自噬参与肾脏纤维化。本项目首先明确了巨噬细胞Ch25h在纤维化损伤病理中的表达，进一步通过Ch25h骨髓移植嵌合体小鼠，诱导AKI-CKD模型，明确巨噬细胞在该病理损伤中的作用，并通过体外实验进一步明确产物25HC对于小管上皮细胞的作用机制。主要研究结果：1.通过单细胞测序及RNA转录组进一步明确Ch25h在慢性肾脏病及小鼠疾病模型中表达上调，该细胞分群主要位于肾脏巨噬细胞，并且为诱导性表达（正常条件下处于沉默状态，在疾病状态下激活上调），该蛋白主要位于内质网。2. 产物25HC结合SQSTM1/P62，促进小管细胞P62泛素化引起细胞自噬，该途径主要通过溶酶体途径。3. Ch25h敲除小鼠骨髓移植后出现进行性肾损伤和纤维化。科学意义：Ch25h在慢性肾脏病纤维化病理改变中通过酶产物调节小管上皮细胞自噬，从而抑制纤维化进展。