基于m6A甲基化修饰的GRPR信号激活在高尿酸性肾病中的功能及机制研究
批准号:
82100727
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
金娟
依托单位:
学科分类:
泌尿系统损伤与修复
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
金娟
中文摘要
高尿酸性肾病(HN)系由高尿酸所致的肾损害,其发生率逐年升高且机制未明。预实验发现HN患者和小鼠血清中proGRP高表达,其受体GRPR在肾脏表达增加,可能与受尿酸刺激时发生m6A甲基化有关。此外,新型GRPR拮抗剂、沉默或敲除GRPR均抑制尿酸诱导的炎症反应,转录组测序发现沉默GRPR降低尿酸转运体URAT1和支架蛋白PDZK1表达,而数据库查询提示PDZK1/URAT1可能与炎性转录因子NF-κB存在相互作用。因此我们提出假设,GRPR mRNA的m6A甲基化上调GRPR, 进而可能通过NF-κB/PDZK1/URAT1信号轴参与尿酸重吸收、尿酸诱导的肾损伤和炎症。本课题综合运用GRPR全身敲除、肾小管上皮细胞特异性敲除、拮抗剂、MeRIP-qPCR、RNA pull down等手段,评估GRPR作为HN治疗靶点的潜力,以期为HN的药物开发提供新思路。
英文摘要
The incidence of renal damage caused by hyperuricemia is significantly increased, but the mechanism is not clear. Our pilot study showed that proGRP was highly expressed in the circulation of hyperuricemic nephropathy (HN) patients and mice, and the expression of GRPR was also increased in the kidney, which may be related to m6A methylation of GRPR mRNA induced by uric acid. Our preliminary data showed that GRPR antagonist, silencing or GRPR knockout significantly inhibited uric acid-induced inflammatory response. Mechanistically, transcriptome sequence analysis showed that silencing GRPR significantly reduced uric acid-induced uric acid transporter URAT1 and scaffold protein PDZK1 expressions. The result of database query suggests that PDZK1/URAT1 might interact with inflammatory transcription factor NF-κB. Therefore, we put forward a hypothesis that m6A methylation of GRPR mRNA increasing GRPR expression involves in uric acid reabsorption, uric acid induced renal dysfunction and inflammation via NF-κB/PDZK1/URAT1 axis. This project aims to evaluate the therapeutic potential of targeting GRPR in the treatment of HN by using GRPR knockout and renal tubule epithelial cell-specific knockout, silencing/overexpression cells, and antagonists and another methods, this may provide a new strategy for the treatment of HN.
痛风患者常伴有肾脏疾病,称为痛风性肾病,又称尿酸性肾病(HN)。研究发现高达25%的痛风患者出现肾功能衰竭,50%-71%的患者出现慢性肾脏疾病。近年来HN的发生率明显升高,但具体机制尚不明确,亦缺乏特异、有效的临床治疗药物。课题组检测到胃泌素释放肽(GRP)及其受体(GRPR)信号在人血清、HN体内外模型中均高度激活,并且GRPR主要定位于肾小管上皮,其上调可能与METTL3介导的m6A作用有关。基于此,我们推测HN肾脏中GRP/GRPR信号的激活可能作为关键因素参与了HN发生发展。为了验证这个科学假说,课题组对GRPR沉默/过表达的肾小管上皮细胞(HK2)进行了高尿酸刺激的体外实验。同时构建GRPR全身性或肾小管条件性敲除小鼠,继而诱导HN模型,检测GRPR在体内的功能。体外实验结果表明,与对照组相比,GRPR沉默减轻了细胞炎症和纤维化反应,过表达加剧炎症和纤维化反应。在动物实验中,与对照相比,全身性或肾小管条件性敲除小鼠GRPR均可以显著抑制高尿酸诱导的肾损伤,且可促进尿酸的排泄,降低尿酸水平。这些结果提示GRPR信号的激活可能参与了HN的发生发展。其机制方面,GRPR可能激活NF-κB信号通路,抑制促进尿酸排泄的尿酸转运体ABCG2的表达,引起血尿酸水平升高。此外,GRPR还可能激活NF-κB,增加TGF-β/Smad3信号通路活化,促进HN时纤维化反应。团队自主构建合成了新型GRPR抑制剂RH-1402。研究发现,RH-1402可显著改善HN时的肾脏损伤、炎症和纤维化反应,且促进血尿酸水平降低。综上所述,课题组研究结果表明GRP/GRPR激活促进了HN的发生发展,课题组开发的特异性新型GRPR小分子抑制剂RH-1402对HN的治疗作用,提示其可能是治疗HN的潜在治疗药物。
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