KLF3通过转录激活DDAH2加重慢性肾脏病肾纤维化的机制研究

慢性肾脏病（CKD）中肾纤维化缺乏有效治疗靶点。本研究通过生物信息学分析发现转录因子KLF3在CKD肾组织中显著上调，并证实其通过m6 A甲基化修饰增强稳定性，进而转录激活DDAH2促进纤维化。该研究揭示了KLF3-DDAH2轴在肾纤维化中的关键作用，为CKD治疗提供了新策略。

　　

慢性肾脏病（CKD）已成为全球公共卫生挑战，其终末期肾衰竭的核心病理特征是肾纤维化。尽管已知转化生长因子-β1（TGF-β1）等促纤维化因子参与该过程，但具体分子机制尚未完全阐明。尤其令人困扰的是，目前临床缺乏有效阻断纤维化进展的靶向治疗手段。这一困境促使研究人员从表观遗传调控角度寻找新的突破口。

通过分析GEO数据库中的GSE66494数据集，研究人员发现Krüppel样因子3（KLF3）在CKD患者肾组织中异常高表达。这一线索引导团队深入探究KLF3在肾纤维化中的作用机制。值得注意的是，KLF3作为转录因子家族成员，既往研究多集中于其在造血和肿瘤中的作用，而其在器官纤维化中的功能几乎空白。

为破解这一科学问题，研究人员构建了单侧输尿管梗阻（UUO）小鼠模型和TGF-β1诱导的人肾小管上皮细胞（HK-2）纤维化模型。实验发现KLF3在纤维化肾组织和刺激后的细胞中均显著上调。进一步机制研究揭示，KLF3的表达受N⁶
-甲基腺苷（m⁶
A）RNA甲基化修饰调控——甲基转移酶METTL14通过增强KLF3 mRNA稳定性促进其表达。基因沉默实验证实，KLF3敲除可显著改善UUO诱导的肾组织病理损伤，并降低胶原I、波形蛋白、α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和纤连蛋白等纤维化标志物的表达。

研究最关键的突破在于发现KLF3通过直接结合二甲基精氨酸二甲胺水解酶2（DDAH2）的启动子区域，转录激活其表达。挽救实验证明DDAH2过表达可逆转KLF3敲除对纤维化的抑制作用，确立了KLF3-DDAH2轴的因果关联。该成果发表于《Biochemical Pharmacology》，为开发靶向表观转录调控的抗纤维化疗法提供了理论依据。

关键技术方法包括：1）从GEO数据库获取临床样本转录组数据（GSE66494）进行生物信息学分析；2）建立UUO小鼠模型和TGF-β1诱导的HK-2细胞模型；3）m⁶
A甲基化检测（SRAMP数据库预测结合实验验证）；4）双荧光素酶报告基因和染色质免疫共沉淀（ChIP）证实KLF3对DDAH2的转录调控。

生物信息学分析
通过分析GSE66494数据集发现KLF3在CKD肾组织中显著上调，GO分析显示差异基因富集于转录因子活性调控等通路，提示KLF3可能通过转录调控参与纤维化进程。

DEGs在CKD中的鉴定
火山图和热图显示CKD组与对照组存在4607个差异表达基因，KEGG分析揭示这些基因与细胞外基质受体相互作用等纤维化相关通路密切相关。

讨论
本研究首次阐明KLF3通过m⁶
A依赖性机制稳定表达，并转录激活DDAH2促进肾纤维化的分子轴。该发现不仅解释了ADMA代谢异常在CKD中的作用机制，更重要的是揭示了RNA甲基化修饰与转录调控网络的交叉对话在器官纤维化中的核心地位。从转化医学角度看，靶向KLF3-m⁶
A-DDAH2轴可能成为延缓CKD进展的新策略，特别是针对早期纤维化干预具有潜在临床价值。

结论
KLF3通过METTL14介导的m⁶
A甲基化修饰增强其稳定性，进而转录上调DDAH2表达，最终加剧肾纤维化进程。该研究为理解表观转录调控在CKD中的作用提供了新视角，Jing Zhang等作者的工作确立了KLF3作为抗纤维化治疗的潜在靶点，为开发基于RNA修饰干预的肾病治疗策略奠定了理论基础。