GSK3β促腎小管間質(zhì)纖維化的分子機(jī)制及抗腎纖維化措施探討

1、GSK事促腎小管間質(zhì)纖維化的分子機(jī)制及抗腎纖維化措施探討 腎臟纖維化是指在復(fù)雜的多種致病因子，包括氧化應(yīng)激、藥物、炎癥、損傷等的作用下，腎臟間質(zhì)細(xì)胞增多，基質(zhì)蛋白合成增加，細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix,ECM)大量堆積，由此導(dǎo)致的腎小球硬化和小管間質(zhì)的纖維化,以及腎臟小血管的透明變性和硬化，最終導(dǎo)致腎實(shí)質(zhì)梗阻和腎功能衰竭。腎臟纖維化不僅是絕大多 數(shù)慢性腎臟疾病進(jìn)展至終末期腎衰竭的最終共同通路，其發(fā)生及進(jìn)展，尤其是腎小管 間質(zhì)纖維化程度，也是許多腎臟疾病進(jìn)展和判斷腎功能及預(yù)后的主要標(biāo)志。 腎臟纖維化可以在多種腎臟損傷因素如高血壓、炎癥、高糖高脂、藥物損害后發(fā)生,但是研究發(fā)現(xiàn)

2、，即使有效控制住這些原發(fā)病因，包括效控制血壓、血糖、去除致?lián)p藥物等，腎臟纖維化的進(jìn)程有時(shí)仍難以遏止，因此，解析纖維化發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制、尋找直接抑制纖維化的治療靶點(diǎn)成為近年來研究的重要方向。腎臟纖維化的形 成和發(fā)展是復(fù)雜的動態(tài)過程，包括炎性細(xì)胞浸潤、成纖維細(xì)胞活化、ECMA 成和堆積、腎小管萎縮及微血管退行性變等。 在這一過程中，許多分子在其中發(fā)揮重要的作用。其中 TGF-B B1 被認(rèn)為是最重要的促纖維化因子，啟動了纖維化的發(fā)生，促進(jìn)了纖維化的進(jìn)展。 止匕外，炎性介質(zhì)通過炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)纖維化發(fā)生；PDGFFGF2CTGF 和血管緊張素 II 等多種細(xì)胞因子促使纖維蛋白原的沉積和重修飾。然而，

3、盡管對腎纖維化形成、 發(fā)展的機(jī)制已有大量的研究，但目前臨床上尚未找到確切有效的治療手段，因此，進(jìn)一步解析腎臟纖維化的發(fā)生機(jī)制、尋找新的潛在治療靶點(diǎn)具有重要價(jià)值。 近年來有研究提示糖原合成酶激酶 3B B(glycogensyntheseskinase3 B B,GSK3B B)具有促纖維化的作用，但是其機(jī)制以及在腎臟纖維化中的作用尚不清楚, 因此本研究的第一部分探討了 GSK0 0 在腎小管間質(zhì)纖維化中的作用及其機(jī) 制。GSK 串是在 1980 年做為糖原合成幅抑制分子被發(fā)現(xiàn)，隨后發(fā)現(xiàn)其廣泛參與了細(xì) 胞增殖、干細(xì)胞更新、凋亡和及發(fā)育的過程,通過胰島素、Wnt/B B-catenin 和 Hed

4、gehog 等信號通路發(fā)揮作用，與神經(jīng)系統(tǒng)紊亂、糖尿病和炎癥等疾病和病理過程有著密切關(guān) 系。 在腎臟疾病,有報(bào)道發(fā)現(xiàn) GSKB B 參與了腎細(xì)胞凋亡和炎癥相關(guān)通路。 本論文第一部分研究發(fā)現(xiàn)：1、GSKB B 在纖維化組織高表達(dá)；2、在體外腎小管上皮細(xì)胞纖維化模型中,以特異抑制劑抑制GSKB B 活性可以抑制纖維化蛋白的表達(dá)；而過表達(dá) GSKB B 可加重腎小管上皮細(xì)胞纖維化，由此證明 GSKB B 是促腎小管上皮細(xì)胞纖維化的重要因素。 3、進(jìn)一步的機(jī)制探討發(fā)現(xiàn))GSK3B B 促進(jìn)了 TGFB B1 誘導(dǎo)的 Smad3 磷酸化，進(jìn)而促進(jìn) Smad3的入核； 抑制6$y則可下調(diào)Smad3的活性。

5、 6$的這種調(diào)節(jié)作用未見于包括Smad2在內(nèi)的其它Smad分子。 這一結(jié)果解析了 GSKB B 通過 TGFB B1/Smad3 發(fā)揮促腎纖維化( (profibrotic)的機(jī)制和 GSKB B 與TGFB B1-Smad3 信號通路的 cross-talk,為防治腎臟小管間質(zhì)纖維化新靶點(diǎn)的篩選提供新的依據(jù)。同時(shí)，我們還發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的 Smad3 被 GSKB B 磷酸化位點(diǎn)。 在第一部分新機(jī)制研究的基礎(chǔ)上,本論文第二部分探討了基于抑制 GSK3B B 和 Smad3 的抗腎臟纖維化新策略。法尼酯 X 受體(farnesoidXreceptor,FXR)是重要的抗炎核受體，近年來有報(bào)道其具有抗

6、纖維化作用，但具體的分子機(jī)制尚不明了。 我們證實(shí)，F(xiàn)XR 是調(diào)節(jié) GSKB B 和 Smad3 勺重要轉(zhuǎn)錄因子,具有抗腎臟纖維化的作用。具體表現(xiàn)為：1、在腎纖維化組織中，F(xiàn)XR 與 GSK$、Smad3 勺表達(dá)成負(fù)相關(guān)。 2、FXR 的活化可以從轉(zhuǎn)錄水平下調(diào) GSK 串、Smad3 熒光素幅報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)發(fā)現(xiàn) FXR 可以抑制 GSK 串、Smad3 啟動子區(qū)活性。3、FXR 激動劑可抑制小鼠腎臟纖維化模型(UUO 模型)中腎臟的纖維化水平。 本部分研究為 FXR 做為新的抗腎纖維化用藥候選靶點(diǎn)提供了依據(jù)。在論文的第 三部分,我們探討了其它可能抑制腎纖維化的策略。 目前抗腎纖維化的研究集中在以下

7、幾個(gè)方面：改善微循環(huán)；抗炎治療；發(fā)育重構(gòu)及表觀遺傳學(xué)重編程等。其中，表觀遺傳學(xué)的調(diào)控是新興和極具發(fā)展?jié)摿Φ闹委煼较颉?表觀遺傳學(xué)的調(diào)控除了包括 FXR 在內(nèi)的多種核受體調(diào)控以外， 另外一方面重要的內(nèi)容是對于染色體和組蛋白修飾的調(diào)控，包括乙?；?去乙?；?、甲基化-去甲基化等。 組蛋白去乙?；种讫R(histoneacetyltransferasesandhistonedeacetylase inhibitor,HDACi)是一類可以抑制組蛋白去乙酰化幅的化合物，廣泛參與了炎癥、增殖 和分化的過程，近來有研究提示 HDACi 可緩解肝纖維化，但是其對于腎臟纖維化的作用及其機(jī)制尚未闡明。 我們選用

8、已被美國食品與藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)應(yīng)用于 T細(xì)胞淋巴瘤治療的藥物 HDACi 制齊 ISAHA(Suberoylanilidehydroxamicacid)為研究對象)探討其 對腎纖維化的作用及其可能的機(jī)制。本部分實(shí)驗(yàn)證實(shí)了：1、SAHA 從 mRNAK平 和 蛋白水平抑制了腎細(xì)胞纖維化蛋白的表達(dá)，在細(xì)胞水平和動物實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)出抗腎臟纖維化作用。 2、SAHA 卬制了 STAT3 勺磷酸化水平；以 siRNA 沉默 STAT3 及以 STAT3 磷酸化抑制劑處理細(xì)胞，均可以抗腎小管上皮細(xì)胞纖維化。SAHA 可能是通過抑制 STAT3 磷酸化，發(fā)揮抗腎纖維化作用。 3SAHA 卬制了 STAT

9、3 上游調(diào)節(jié)分子 ERK 勺活性，同時(shí)還可能下調(diào) TGFRI的表達(dá)，以及增強(qiáng) STAT3 去磷酸化幅 PTP7 的表達(dá)。 SAHA 勺抗纖維化作用為其成為新的抗腎臟纖維化候選藥物提供了可能。 綜上所述，本研究針對腎臟小管間質(zhì)纖維化的發(fā)生機(jī)制及治療策略進(jìn)行了研 究。研究發(fā)現(xiàn) GSK 串通過 TGFB B-Smad3 通路發(fā)揮促腎臟小管間質(zhì)纖維化作用,抑制 GSK 串可以抗腎小管間質(zhì)纖維化；核受體 FXR 可以從轉(zhuǎn)錄水平抑制 GSK0 0 和 Smad3 勺表達(dá)，其活化具有抗腎臟纖維化作用；HDACi 制劑 SAHA 可以通過多種途徑抑制 STAT3 的磷酸化水平，減輕腎纖維化。 以上研究結(jié)果為理解腎臟纖維化的發(fā)生、發(fā)展提供了新的參考，同時(shí)為深入研究