NR5A2通过靶向MMP25的转录过程,促进肾纤维化中的上皮-间充质转化

《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》:NR5A2 promotes epithelial-to-mesenchymal transition in renal fibrosis by targeting MMP25 transcription

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 4.2

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  肾纤维化中NR5A2通过激活MMP25促进上皮-间质转化,临床样本和UUO小鼠模型均显示NR5A2表达上调,其抑制剂ML-180可逆转EMT标志物和纤维化反应,分子机制证实NR5A2直接结合MMP25启动子调控表达。

  
王晓|常银农|钱勇|沈伟民|陈光|李伟晓|周杰豪
安徽医科大学阜阳人民医院泌尿科,中国安徽省阜阳236012

摘要

肾纤维化是慢性肾病(CKD)的典型特征,上皮-间充质转化(EMT)被认为是导致该病的关键过程。本研究发现核受体NR5A2通过转录激活MMP25,在肾小管上皮细胞中促进EMT。在人类纤维化肾脏、单侧输尿管梗阻(UUO)小鼠模型以及经TGF-β1处理的HK-2细胞中,NR5A2的表达水平均显著升高。siRNA介导的敲低和ML-180药物抑制均能减弱EMT相关标志物和纤维化反应。机制研究表明,NR5A2直接与MMP25的启动子结合(通过荧光素酶报告基因实验、ChIP-qPCR和分子对接分析验证),而沉默MMP25可抑制NR5A2驱动的EMT。这些发现表明NR5A2-MMP25轴在肾纤维化过程中起重要作用,可能成为治疗慢性肾病的潜在靶点。

引言

梗阻性肾病是一个重要的泌尿系统问题,通常由肾结石、先天性泌尿系统异常和肿瘤引起[1]。尽管对其发病机制的认识有所进展,但梗阻后肾脏损伤的病理生理机制尚未完全阐明[2]。因此,亟需更好的治疗方法来减轻肾脏损伤并促进恢复。
肾小管间质纤维化(TIF)是该疾病进展的关键因素,由尿路梗阻引发,并因药物和缺血而加重[3,4]。TIF会导致肾细胞发生EMT,表现为上皮标志物(如E-钙粘蛋白)减少和间充质标志物(如α-SMA)增加,进而导致细胞外基质过度沉积和瘢痕形成[4]。这一过程受多种信号通路调控,尤其是TGF-β/Smad通路、Wnt/β-连环蛋白通路、炎症通路(如TNF-α、IL-33通过Akt/Smurf2、p38 MAPK通路)[5,6]以及涉及Nrf2的氧化应激[8]。其中,TGF-β信号通路被认为是最强烈的EMT诱导因子。
TGF-β是最主要的EMT诱导因子。基质金属蛋白酶(MMPs)调节多种生物过程,包括发育、炎症、组织修复和血管生成,在TIF中通过调控EMT和TGF-β通路起关键作用[9]。MMP-7和MMP-9在ECM重塑中起核心作用,而MT-MMPs能激活其他MMPs并降解ECM成分[10]。Sato等人首次发现了膜型MMPs(MT-MMPs),它们既可激活其他MMPs,又能直接降解ECM成分[11]。特别值得关注的是,MMP-25(也称为MT6-MMP)在多种癌症中高表达,可促进EMT,并与特发性肺纤维化相关[12,13],但其在肾纤维化中的功能作用尚未得到充分研究。
NR5A2是一种孤儿核受体,对细胞分化和发育至关重要,并通过促进干性和EMT增强癌症的侵袭性[14, [15], [16]]。在肾纤维化模型和HEK293T细胞中,NR5A2过表达会增加胶原蛋白I和纤维连接蛋白的表达,表明其作用不仅限于调节calreticulin[17]。
本研究利用人类组织、UUO小鼠模型和TGF-β1刺激的HK-2细胞探讨了NR5A2在肾纤维化中的作用。研究发现NR5A2在纤维化肾脏中上调,通过结合MMP25的启动子促进EMT。抑制NR5A2可减少EMT和纤维化,而沉默MMP25则可以消除NR5A2的效应。这表明MMP25是NR5A2在肾纤维化中的关键效应分子。需要在其他模型和人类细胞中进行进一步验证,以确认其临床意义。

数据片段

肾纤维化中NR5A2表达升高

对GSE121190数据集的分析显示,与对照组相比,UUO模型中的肾脏NR5A2表达显著增加(P<0.01;补充图S1A、B)。在临床样本中,20例梗阻性肾病患者的纤维化肾组织表现出明显的肾小管萎缩和间质纤维化(图1A)。免疫组化结果显示,纤维化肾小管中的NR5A2表达显著高于肾切除术患者的正常组织(P<0.0001)。

讨论

本研究发现NR5A2通过激活MMP25在肾纤维化中起关键调节作用,促进肾细胞发生EMT。NR5A2在人类纤维化肾脏、小鼠模型及TGF-β1刺激的细胞中表达上调。沉默或抑制NR5A2可减弱EMT相关标志物和纤维化现象,表明其在肾纤维化中的作用。实验证实NR5A2与MMP25的启动子具有稳定的结合关系(ΔG = -5.0 kcal/mol)。沉默MMP25可抑制NR5A2的促纤维化效应,从而证实了NR5A2-MMP25轴的作用。

结论

本研究发现了一个新的NR5A2-MMP25转录轴,该轴影响EMT和肾纤维化过程。通过临床样本、实验室研究、启动子分析和分子对接实验,我们证实了NR5A2在激活MMP25和促进纤维化中的作用。这些发现加深了我们对纤维化过程中肾小管细胞可塑性的理解,并提出NR5A2作为慢性肾病潜在治疗靶点的可行性,需进一步验证。
公开数据集分析
公开可用的基因表达数据来自Gene Expression Omnibus(GEO)数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)。分析了包含三个健康小鼠肾脏和三个梗阻小鼠肾脏微阵列样本的GSE121190数据集。数据处理和统计分析使用GEO2R和GraphPad Prism(版本10)完成。
人类纤维化肾脏样本收集
人类纤维化和正常肾组织样本来自安徽医科大学附属阜阳人民医院的患者。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢以下资助机构的支持:安徽省卫生委员会(资助编号:AWJ2023A30219)、安徽省高等教育机构科研项目(资助编号:2024AH050758)、阜阳市卫生委员会(资助编号:FY2023-034)以及阜阳市重点研发计划——临床医学研究转化专项基金(资助编号:FK20245501)。这些资助机构未参与本研究的具体实施。
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