A - 485通过破坏STAT3乙酰化和磷酸化的串联激活保护肾脏免受纤维化和凋亡

推荐 为解决肾脏疾病中蛋白质乙酰化调控机制不明确的问题，研究人员开展了以A - 485为研究对象的主题研究。结果表明，A - 485可抑制p300/CBP介导的STAT3乙酰化，减轻肾脏纤维化和凋亡，改善线粒体功能障碍，为肾脏疾病治疗提供了新思路。

　　

论文解读
在肾脏疾病的研究领域中，存在着诸多尚未解决的问题。蛋白质的翻译后修饰（PTMs）在细胞过程中起着关键作用，然而其在肾脏疾病中的具体机制却并不明晰。尤其是赖氨酸乙酰化，尽管它在基因表达调控等方面具有重要意义，但在肾脏疾病中的作用仍存在争议。不同器官甚至同一器官的不同疾病模型中，对赖氨酸乙酰化的实验操作往往得出不一致的结果。例如，在糖尿病肾病中，组蛋白去乙酰化酶（KDACs）及其抑制剂既显示出肾保护作用，也有相反的情况。同时，赖氨酸乙酰化与细胞凋亡的关系也错综复杂，组蛋白乙酰转移酶和去乙酰化酶抑制剂在促进肿瘤细胞凋亡方面有着不同的表现。这些矛盾的现象表明，赖氨酸乙酰化在肾脏纤维化和凋亡中具有情境依赖性的作用。鉴于此，深入探究赖氨酸乙酰化在肾脏疾病中的具体机制显得尤为迫切。

为了解决这些问题，河北医科大学的研究人员开展了相关研究。他们聚焦于p300和CREB结合蛋白（CBP），这两种蛋白作为主要的赖氨酸乙酰转移酶（KATs）和关键的转录共激活因子，在基因表达调控中发挥着重要作用。研究人员使用了A - 485，一种有效的、选择性的p300/CBP抑制剂，来探究其在肾脏疾病中的作用。通过对三种肾脏疾病模型——1型糖尿病、2型糖尿病和单侧输尿管梗阻（UUO）进行研究，发现UUO模型中肾脏的全局乙酰化水平上调最为显著。在动物和细胞实验中，A - 485处理降低了泛乙酰化水平，减轻了肾纤维化和凋亡，改善了线粒体功能障碍。机制研究表明，A - 485通过抑制STAT3在K685位点的乙酰化，阻断了Y705位点的磷酸化，从而破坏了STAT3信号传导中的乙酰化和磷酸化的串联激活机制。这些发现揭示了STAT3信号在肾纤维化过程中的调控机制，为A - 485在肾脏疾病治疗中的潜在应用提供了有力的理论依据。

作者为开展研究用到以下主要关键技术方法：首先，使用了多种抗体进行免疫检测，包括针对Bcl - 2、Collagen I、STAT3、Bax、α - SMA、Fibronectin、E - Cadherin、GAPDH、Acetyl - STAT3（K685）、Cleaved Caspase - 3、Acetylated - Lysine、Phospho - STAT3（S727）、Phospho - STAT3（Y705）、SDHB和COX4等的抗体，用于检测相关蛋白的表达情况。其次，采用了组织病理学方法，如苏木精 - 伊红（HE）染色、过碘酸 - 雪夫（PAS）染色和马松（Masson）染色，对肾脏组织进行病理分析。此外，还运用了细胞培养技术，以人近端肾小管上皮细胞系（HK - 2）为研究对象，通过TGF - β1诱导建立肾纤维化模型，并给予A - 485处理。同时，利用透射电子显微镜（TEM）观察线粒体形态结构，采用线粒体膜电位（ΔΨm）检测试剂盒、ATP检测试剂盒、线粒体活性检测试剂盒以及线粒体活性氧（ROS）检测试剂盒分别检测线粒体膜电位、ATP含量、线粒体活性和ROS水平。

研究结果如下：

• 泛乙酰化在UUO肾脏中上调：在1型糖尿病、2型糖尿病和UUO三种肾脏疾病模型中，UUO模型肾脏的泛乙酰化水平升高最为明显。通过抗乙酰赖氨酸Western blot分析证实了这一结果，同时考马斯亮蓝染色确保了各样本中总蛋白量的一致性。
• A - 485抑制肾间质纤维化和肾小管损伤：在体外实验中，A - 485对TGF - β1诱导的HK - 2细胞表现出良好的安全性，并能有效逆转TGF - β1诱导的细胞形态变化和促纤维化表型，降低Fibronectin（FN）、胶原蛋白 - I（Col - I）的表达，增加E - 钙黏蛋白（E - cad）和α - 平滑肌肌动蛋白（α - SMA）的表达。在UUO小鼠体内实验中，A - 485虽未显著改变梗阻肾脏的大小和重量，但显著减轻了肾小管损伤和肾间质纤维化，降低了FN、Col - I的表达，增加了E - cad的表达。
• A - 485减轻肾小管凋亡：在UUO肾脏和HK - 2细胞中，A - 485处理显著逆转了UUO诱导的凋亡相关蛋白的变化，降低了Bax和裂解的半胱天冬酶3（Cleaved caspase 3）的水平，增加了B细胞淋巴瘤 - 2（Bcl - 2）的表达。TUNEL实验也显示A - 485处理减少了UUO小鼠肾脏中的凋亡细胞数量，降低了HK - 2细胞中的凋亡细胞比例。
• A - 485改善肾线粒体功能障碍：透射电子显微镜观察显示，A - 485处理恢复了UUO小鼠肾脏肾小管上皮细胞的线粒体形态。ATP检测和呼吸链相关蛋白（NDUFS1、SDHB、COX4）的Western blot分析表明，A - 485显著恢复了UUO小鼠肾脏的ATP水平和线粒体功能。在HK - 2细胞中，A - 485处理也呈现出类似的效果，改善了线粒体膜电位，降低了线粒体ROS的积累。

研究结论和讨论部分强调了该研究的重要意义。研究发现，A - 485通过抑制p300/CBP介导的STAT3乙酰化，破坏了STAT3乙酰化和磷酸化的串联激活机制，从而发挥肾保护作用。这一机制的揭示为理解肾脏疾病中STAT3信号通路的调控提供了新的视角。p300/CBP作为关键的KATs，在肾脏纤维化和凋亡过程中发挥着重要作用，而A - 485能够特异性地抑制其催化活性，为肾脏疾病的治疗提供了一种潜在的靶向治疗策略。此外，该研究还强调了在肾脏疾病研究中综合考虑蛋白质乙酰化和磷酸化等翻译后修饰的重要性，为未来开发更有效的治疗方法奠定了基础。