AKI慢性化中Hippo/MCP-1通路调控小管-间质炎症串话的机制研究

批准号：

82070718

项目类别：

面上项目

资助金额：

55.0 万元

负责人：

刘军

依托单位：

上海交通大学

学科分类：

泌尿系统损伤与修复

结题年份：

2024

批准年份：

2020

项目状态：

已结题

项目参与者：

刘军

关键词：

Hippo信号通路肾间质炎症串话急性肾损伤慢性化单核细胞趋化蛋白1

项目摘要

结项摘要

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中文摘要

肾小管-间质炎症串话与急性肾损伤（AKI）慢性化进展的发生关系密切。Hippo通路及其所调控的靶基因MCP-1可调控炎症，但目前尚不明确AKI慢性化中Hippo/MCP-1通路是否介导了小管-间质炎症的串话。前期研究发现：AKI后小管上皮细胞中YAP持续激活，MCP-1显著上调，且两者存在共定位，使用Hippo通路抑制剂可减少MCP-1表达、减轻肾间质炎症。因此，Hippo/MCP-1通路可能是肾小管-间质炎症串话的一个新的重要机制。本研究拟在缺血再灌AKI小鼠模型基础上，利用小分子药物、敲基因等手段干预肾小管Hippo/MCP-1通路的活性，结合单细胞测序、常规形态学、分子生物学等技术，进一步观察Hippo/MCP-1通路变化对间质炎症的影响。此外，通过原代细胞的共培养和细胞功能学实验，深入探讨该通路调控小管-间质炎症串话的分子机制，为AKI慢性化的防治探寻新靶点和新策略。

英文摘要

The tubular-interstitial inflammation crosstalk is closely related to the transition from acute kidney injury (AKI) to chronic kidney disease (CKD). The Hippo pathway and its downstream target gene MCP1 can regulate inflammation, but whether the Hippo/MCP1 pathway mediates the tubular-interstitial inflammation crosstalk during AKI-CKD transition remains unclear. Our previous study found that YAP continued to be activated in tubular epithelial cells after AKI, with significantly up-regulated MCP-1. In addition, YAP and MCP-1 were co-localized in the kidney. The interstitial inflammation could be attenuated by using the Hippo pathway inhibitors, which also reduced MCP-1 expression. Therefore, the Hippo/MCP-1 pathway may be a new important mechanism for renal tubular-interstitial inflammation crosstalk. In this study, small-molecule drugs and gene knockout will be used to regulate the Hippo/MCP-1 pathway based on ischemia-reperfusion induced AKI mouse model, combined with single-cell sequencing, morphological analysis, and molecular biology technologies, to observe the effect of Hippo/MCP-1 pathway changes on interstitial inflammation. In addition, the primary cells will be co-cultured and cell functional experiments will be performed, to further investigate the detailed molecular mechanism that this pathway in regulating tubular-interstitial inflammation crosstalk, thus exploring the new targets or strategies for the prevention and treatment of AKI-CKD transition.

急性肾损伤慢性化进展（AKI-to-CKD）是AKI患者预后差的主要原因，也是当前临床治疗干预的难点。肾小管-间质炎症串话是AKI-to-CKD的主要病理因素。本项目研究发现，Hippo-YAP信号通路及其所调控的靶基因MCP-1（CCL2）可介导肾小管-间质炎症的串话，调控AKI后肾脏慢性炎症，促进AKI-to-CKD。通过体内、体外敲基因或小分子抑制剂干预实验，结合病理形态学、分子生物学技术，揭示了在AKI发生后，肾小管上皮细胞中Yes相关蛋白（YAP）持续激活、入核，调控下游单核细胞趋化因子（MCP-1）显著表达上调，招募和聚集单核巨噬细胞，浸润损伤的肾小管及间质区域，造成慢性炎症和纤维化。为深入探究AKI后损伤肾小管管周炎症单核巨噬细胞持续浸润的机制，通过RNA-Seq和ScRNA-Seq技术，发现血管细胞黏附蛋白1（VCAM-1）表达阳性的单核巨噬细胞占比显著增多，进一步转录表型分析发现该亚类巨噬细胞具有促炎特性，且与铁死亡信号通路密切相关。此外，我们还发现，在AKI后，YAP激活的肾小管上皮细胞同时高表达VCAM-1，而正常肾小管上皮细胞不表达该蛋白。进一步通过条件性基因敲除，诱导YAP失活，证实了VCAM-1介导YAP调控肾小管上皮细胞黏附单核巨噬细胞，阐明AKI后肾小管-间质炎症对话的机制。此外，在此基础上，利用转基因敲除技术，靶向敲除肾小管上皮细胞Hippo-YAP信号通路的核心上游分子——肿瘤抑制激酶2（LATS2），结果显示可诱导下游P53信号活化，触发损伤的肾小管上皮细胞凋亡程序，加剧炎症细胞的浸润，导致AKI后肾小管发生适应不良性修复和纤维化。本项目研究深入探讨该通路调控小管-间质炎症串话的分子机制，所获研究成果具备转化应用前景，将为AKI-to-CKD的防治提供新靶点和新策略。