RBM47/NLRP3/GSDMD剪接调控网络在肾结石发生发展中的作用及机制研究
批准号:
82070726
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
徐华
依托单位:
学科分类:
泌尿系结石与感染
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐华
中文摘要
选择性剪接可使一个基因产生具有不同功能的蛋白异构体。在正常条件下,选择性剪接的调控是受到严格控制的,选择性剪接的异常可导致多种疾病的发生。我们的前期研究发现NLRP3基因Exon5在肾结石患者肾乳头钙斑组织和非肾结石患者正常肾乳头组织中存在异常的可变剪接,其中NLRP3-exon5+(NLRP3-full)在钙斑组织中高表达,而NLRP3-exon5-(NLRP3-Δ5)在正常肾乳头组织中相对高表达。我们还发现RBM47可调节NLRP3的可变剪接。我们通过一系列体内和体外实验证实NLRP3两个转录本在草酸钙晶体造成的肾小管上皮细胞焦亡和炎症损伤中起着不同的作用从而调控这肾结石的发生发展。在此基础上,本课题拟继续探究RBM47/NLRP3/GSDMD剪接调控网络在肾结石发生发展中的作用机制,并为肾结石的诊断和治疗提供新的理论依据和药物靶点。
英文摘要
Alternative splicing enables one gene to produce multiple protein isoforms with different functions. Under normal conditions, this mechanism is tightly regulated. When deregulated, the aberrant splicing mRNA could cause many kinds of diseases. Here, we identified the upregulation of NLRP3-exon5+ (NLRP3-full) in Randall’s plaque tissues of patients with kidney stones, and relatively upregulation of NLRP3-exon5- (NLRP3-Δ5) in normal renal papillary tissues of controls. We further showed that alternative splicing of NLRP3 pre-mRNA is regulated by RBM47. Through a series of in vivo and in vitro experiments, we confirmed that the two transcripts of NLRP3 played different roles in the pyroptosis and inflammation of renal tubular epithelial cells caused by calcium oxalate crystals. In this project, we plan to systematically study the function and the molecular mechanism of RBM47/NLRP3/GSDMD interaction in kidney stone development and progression, and which will benefit the diagnosis and treatment of kidney stone.
本研究围绕肾结石发生发展的分子机制展开,聚焦于NLRP3基因异常剪接调控网络及Sirt1在草酸钙晶体诱导肾损伤中的作用,旨在揭示肾结石炎症调控新机制并探索潜在治疗靶点。通过RNA测序及可变剪接分析,首次在肾结石患者钙斑组织中鉴定出NLRP3基因Exon 5的异常选择性剪接事件,促炎转录本NLRP3-full表达显著上调。功能实验表明,Exon 5缺失的剪接变体NLRP3-Δ5可抑制草酸钙晶体诱导的炎症因子释放及肾小管上皮细胞焦亡。进一步研究发现,剪接因子RBM47通过促进NLRP3 Exon 5跳跃增强NLRP3-Δ5生成,并协同抑制TLR4/NF-κB信号通路及NLRP3炎症小体激活,从而缓解肾小管炎症损伤。该发现为靶向剪接调控的精准抗炎治疗提供了理论依据。随后我们证实了Sirt1可作为调控NLRP3的新型抗炎靶点。Sirt1激活剂SRT1720通过抑制TLR4/NF-κB/NLRP3通路关键蛋白的表达,显著减少草酸钙晶体沉积及肾脏炎症损伤。机制上,Sirt1通过去乙酰化H3K27me3增强miR-34b-5p表达,进而靶向抑制TLR4信号,促进巨噬细胞由促炎M1型向抗炎M2型极化,最终缓解线粒体氧化损伤及肾小管细胞死亡。动物模型显示,SRT1720处理可降低晶体沉积率40-50%,并显著改善肾功能指标。研究发现miR-34b-5p模拟物可逆转Sirt1缺失引发的炎症与氧化损伤,而Sirt1激动剂和AgomiR-34b-5p展现出显著的抗晶体沉积及肾保护效应,提示其作为新型治疗药物的潜力。此外,研究创新性结合PET-CT与micro-CT技术,构建了肾脏炎症与结晶负荷的标准化评估体系,为临床疗效评价提供了重要工具。本项目研究成果不仅深化了对RBM47剪接调控和肾结石发病机制的理解,还为开发靶向NLRP3剪接调控、Sirt1激动剂肾结石精准治疗策略奠定了基础,具有重要的科学价值与临床应用前景。
Sirt1通过调控PGC-1α/GPX4信号通路抑制草酸钙肾结石发展的机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:徐华
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依托单位:
国内基金
海外基金