靶向沉默RPL11通过抑制肾小管凋亡和巨噬细胞炎症缓解急性肾损伤的机制研究

本研究通过多组学分析结合基因沉默技术，首次揭示核糖体蛋白RPL11在急性肾损伤（AKI）中的核心作用。研究发现RPL11通过调控肾小管细胞增殖/凋亡平衡和巨噬细胞介导的炎症反应驱动AKI进展，并创新性开发LyP-1修饰的纳米颗粒实现肾脏靶向siRNA递送，为AKI的精准治疗提供新策略。

　　

背景

急性肾损伤（AKI）作为临床危重症，全球年发病率达1330万例，重症监护室发生率超50%。尽管核糖体蛋白L11（RPL11）在肿瘤和伤口修复中已被证实具有重要调控作用，但其在AKI中的分子机制尚属空白。本研究通过整合单细胞测序（scRNA-seq）和转录组测序（RNA-seq），首次发现RPL11在AKI肾小管上皮细胞中特异性高表达，并与血清肌酐（Scr）、肾损伤分子-1（KIM-1）呈显著正相关。

材料与方法

创新性构建了多维度研究体系：

1. 1.

   通过GSE139506和GSE202753数据集进行跨组学分析，筛选出AKI特异性差异基因

2. 2.

   利用顺铂诱导的HK-2细胞模型，采用siRNA转染沉默RPL11表达

3. 3.

   开发LyP-1肽修饰的阳离子脂质纳米颗粒（LNPs），实现肾脏靶向siRNA递送

4. 4.

   采用CCK-8、EdU、流式细胞术等技术评估细胞增殖/凋亡，通过ELISA检测IL-1β、IL-18等炎症因子

结果

1. 1.

   多组学验证：单细胞分辨率分析显示RPL11在近端小管特异性上调，与RNA-seq数据交叉验证出B2m、Ugt2b37和Rpl11三个关键基因

2. 2.

   临床相关性：AKI患者肾组织中RPL11蛋白表达较正常组升高4.3倍，与Scr相关系数达0.4137

3. 3.

   细胞实验：沉默RPL11使HK-2细胞存活率提升68%，凋亡率降低42%，EdU阳性细胞增加2.1倍

4. 4.

   动物模型：靶向递送si-RPL11使AKI小鼠Scr和BUN分别下降48.2%和37.6%，CD68⁺巨噬细胞浸润减少53%

讨论

研究揭示了RPL11通过"肾小管-巨噬细胞"正反馈环路加剧AKI的新机制：

1. 1.

   时空特异性：RPL11在损伤后24-48小时持续高表达，与KIM-1动力学一致

2. 2.

   分子调控：可能通过稳定p53蛋白抑制MDM2介导的降解，激活凋亡通路

3. 3.

   治疗突破：优化的LNPs具有80-120 nm粒径和+15~30 mV电位，肾脏靶向效率达常规载体的3.7倍

结论

该研究不仅阐明RPL11作为AKI新型生物标志物的潜力，更开创性地建立肾脏靶向纳米治疗平台。LyP-1/si-RPL11 LNPs通过同时阻断凋亡、炎症和免疫失调三重机制，为AKI精准治疗提供全新解决方案。未来需在p53条件敲除模型中进一步验证其分子机制，并评估纳米载体的长期安全性。