PDZD8通过调控内溶酶体成熟与TLR9-NF-κB信号通路在顺铂诱导急性肾损伤中的作用机制研究

本研究发现内质网-内溶酶体锚定蛋白PDZD8在顺铂诱导的急性肾损伤（AKI）中通过调控内溶酶体成熟和酸化过程，影响Toll样受体9（TLR9）向內溶酶体的转运，进而抑制NF-κB炎症通路的激活。基因敲除PDZD8可显著减轻肾小管损伤和炎症反应，提示靶向PDZD8或成为治疗AKI的新策略。

　　

引言

急性肾损伤（AKI）是一种高发病率和高死亡率的危重疾病，其病理过程与细胞器应激相关的炎症反应密切相关。尽管AKI的临床意义重大，但目前仍缺乏有效的治疗手段。近年来研究发现，细胞器功能障碍是AKI中炎症驱动的重要因素，但细胞器间通讯在这一过程中的作用尚未明确。PDZ结构域包含蛋白8（PDZD8）作为内质网（ER）上的锚定蛋白，可介导ER-内溶酶体接触，从而促进内溶酶体成熟。成熟的内溶酶体是激活DNA感知先天免疫受体Toll样受体9（TLR9）的先决条件。本研究旨在探讨PDZD8在顺铂诱导的AKI过程中通过TLR9-NF-κB通路的作用机制。

材料与方法

研究使用全球性Pdzd8基因敲除（KO）小鼠及人肾近端小管细胞（HK-2）中siRNA介导的PDZD8敲降模型。通过Western blot、免疫组化、实时定量PCR、细胞因子阵列、免疫荧光染色及电子显微镜等技术，系统评估了PDZD8缺失对肾损伤程度、炎症通路激活、内溶酶体功能、TLR9转运及线粒体功能的影响。此外，研究还使用V-ATP酶抑制剂Bafilomycin A1模拟内溶酶体功能障碍，以验证内溶酶体酸化在TLR9-NF-κB激活中的作用。

结果

Pdzd8基因敲除减轻顺铂诱导的急性肾损伤并抑制肾小管细胞中NF-κB活性

Pdzd8 KO小鼠在顺铂处理后表现出较轻的肾小管损伤、较低的血浆肌酐和尿素氮水平，以及较高的肾小球滤过率（GFR）。组织学分析显示，KO组肾小管扩张和管型形成显著减少。Western blot和免疫组化结果表明，NF-κB p65磷酸化及其核转位在KO组明显受到抑制。下游炎症细胞因子如Il6、Cxcl10、Tnfa和Il1b的mRNA表达也显著降低。这些结果在雌性小鼠中同样得到验证。

PDZD8敲降抑制人近端肾小管细胞中NF-κB通路的激活

在HK-2细胞中，PDZD8 siRNA敲降效率达90%以上。PDZD8缺失显著抑制了顺铂诱导的p65磷酸化，降低了IL-6、IL-8等炎症因子的分泌，并提高了细胞存活率。细胞因子阵列及qPCR结果一致表明，PDZD8敲降可广泛抑制NF-κB下游基因的表达。

PDZD8通过维持内溶酶体稳态调控TLR9-NF-κB炎症通路

PDZD8敲降导致内溶酶体酸化程度降低和组织蛋白酶B活性下降。使用Bafilomycin A1抑制内溶酶体酸化后，顺铂诱导的IL-6和CXCL10表达被显著抑制，说明内溶酶体成熟对NF-κB激活至关重要。TLR9作为关键先天免疫受体，其敲降也抑制了NF-κB通路激活。值得注意的是，PDZD8敲降并未影响线粒体形态、mtDNA拷贝数及胞质mtDNA泄漏，表明其作用不依赖于线粒体相关机制。

PDZD8调控TLR9向内溶酶体的转运

免疫荧光和Western blot分析显示，PDZD8敲降显著减少了TLR9与内溶酶体标志物LAMP1的共定位，并降低了TLR9在内溶酶体组分中的富集。同时，TLR9下游信号分子MyD88的表达也受到抑制。这些结果表明，PDZD8通过促进TLR9向内溶酶体的转运进而激活NF-κB炎症通路。

讨论

本研究首次揭示了PDZD8在顺铂诱导的AKI中通过ER-内溶酶体互作调控TLR9-NF-κB通路的关键作用。PDZD8缺失导致内溶酶体功能障碍，进而抑制TLR9的激活及下游炎症反应，最终减轻肾小管损伤。尽管PDZD8也参与ER-线粒体钙信号调控，但本研究未发现其在线粒体相关炎症中起主要作用。此外，内溶酶体功能异常可能影响其他TLR家族成员（如TLR7）的激活，这为未来研究提供了新方向。

研究局限性包括使用全球性基因敲除小鼠而非条件性敲除模型，以及未能建立稳定的TLR9激动剂诱导体系。未来需进一步开展细胞特异性敲除实验及TLR9遗传激活模型研究。

综上所述，PDZD8作为ER-内溶酶体接触的关键调控因子，在AKI发病机制中具有重要作用，靶向其功能或为治疗AKI提供新思路。