足細(xì)胞是位于腎小球毛細(xì)血管基底膜外側(cè)的臟層上皮細(xì)胞,因其胞漿在基底膜表面形成偽足樣突起而得名。足突之間的裂孔膜是腎小球?yàn)V過(guò)的最后一道屏障,因此足細(xì)胞損傷將導(dǎo)致蛋白尿出現(xiàn)。足細(xì)胞損傷是腎小球性蛋白尿發(fā)生的主要機(jī)制,與多種腎小球疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。組蛋白去乙;窼irt6對(duì)多種細(xì)胞類型和組織起生理學(xué)作用,但其在腎臟中的作用目前未知,有待研究。
研究思路:
研究結(jié)果:
1. Sirt6在糖尿病腎。―N)及阿霉素腎病(ADR)小鼠體內(nèi)低表達(dá)
通過(guò)對(duì)DN和ADR小鼠體內(nèi)SIRTs表達(dá)模式的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)Sirt6在兩種小鼠模型中均表達(dá)下降,雙重免疫熒光實(shí)驗(yàn)同樣顯示Sirt6在DN和ADR小鼠中表達(dá)顯著下調(diào)。體外實(shí)驗(yàn)表明,葡萄糖(HG)或糖基化終產(chǎn)物(AGE)以濃度效應(yīng)方式顯著下調(diào)足細(xì)胞中Sirt6的表達(dá)。
2、 Sirt6在多種足細(xì)胞病的腎活檢中低表達(dá)
免疫組化染色及RT—PCR實(shí)驗(yàn)表明Sirt6在DN和FSGS人群的腎活檢中表達(dá)量低,在其他足細(xì)胞病MGN和IgA腎病腎活檢中同樣檢測(cè)到Sirt6表達(dá)顯著下降。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),各種足細(xì)胞病中Sirt6的mRNA水平都與腎小球?yàn)V過(guò)率呈正相關(guān),與蛋白尿負(fù)相關(guān)。
3、 Sirt6缺失加劇糖尿病小鼠的足細(xì)胞損傷
特異性敲出小鼠足細(xì)胞Sirt6,并通過(guò)基因?qū)用婕氨硇蛯用娲_定Sirt6特異性缺失小鼠Cre+/Sirt6fl/fl。STZ誘導(dǎo)的糖尿病Cre+/Sirt6fl/fl小鼠尿白蛋白排泄顯著提高,腎小球系膜擴(kuò)張及足細(xì)胞損傷均惡化,多種重要的足突細(xì)胞分化標(biāo)記物消失。此外,免疫熒光實(shí)驗(yàn)表明糖尿病Cre+/Sirt6fl/fl小鼠uPAR的表達(dá)量明顯高于糖尿病Cre+/Sirt6+/+小鼠。
4、 Sirt6對(duì)足細(xì)胞具有多效的保護(hù)措施
體外過(guò)表達(dá)Sirt6,HG處理的足細(xì)胞內(nèi)炎癥介質(zhì)的表達(dá)量下降,細(xì)胞凋亡減弱,uPAR的表達(dá)水平降低,此外,還發(fā)現(xiàn)足細(xì)胞恢復(fù)了自我吞噬能力,通過(guò)串聯(lián)的RFP-GFP-LC3腺病毒構(gòu)造體確定Sirt6能夠在足細(xì)胞內(nèi)誘發(fā)自噬。
5、 Sirt6通過(guò)對(duì)H3K9的去乙;饔靡种芅otch信號(hào)通路
對(duì)乙;腍3K9(H3K9ac)的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),DN和FSGS病人的腎活檢中H3K9ac水平顯著上升,Cre+/Sirt6fl/flti小鼠體內(nèi)的H3K9ac也顯著上升,體外實(shí)驗(yàn)表明,過(guò)表達(dá)Sirt6會(huì)導(dǎo)致H3K9ac的下降。對(duì)Sirt6過(guò)表達(dá)的HG足細(xì)胞進(jìn)行Agilent芯片檢測(cè)(伯豪生物提供),RT—PCR結(jié)果顯示Sirt6過(guò)表達(dá)能夠減弱Notch1和Notch4的高表達(dá),這一現(xiàn)象在Cre+/Sirt6fl/flti小鼠中獲得驗(yàn)證。通過(guò)一系列的ChIP實(shí)驗(yàn)證實(shí)Sirt6可以與Notch1和Notch4的啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合并降低啟動(dòng)子區(qū)H3K9ac的水平。抑制Notch信號(hào)通路可以恢復(fù)Sirt缺失引起的一系列足細(xì)胞損傷機(jī)制。
6、 Sirt6缺失加劇ADR小鼠足細(xì)胞損傷,體內(nèi)過(guò)表達(dá)Sirt6 改善足細(xì)胞損傷
為證實(shí)Sirt6對(duì)足細(xì)胞功能的維護(hù)作用,對(duì)ADR處理的Cre+/Sirt6fl/flti小鼠進(jìn)行檢測(cè),一系列生理生化反應(yīng)顯示足細(xì)胞損傷加劇,同時(shí)對(duì)ADR處理的Cre+/Sirt6fl/flti小鼠進(jìn)行Sirt6過(guò)表達(dá)處理,結(jié)果顯示一系列足細(xì)胞損傷反應(yīng)獲得了緩解。
研究結(jié)論:
通過(guò)對(duì)Sirt6的一系列研究顯示,正常情況下,Sirt6通過(guò)降低Notch1和Notch4啟動(dòng)子區(qū)H3K9ac的水平來(lái)抑制Notch1和Notch4的轉(zhuǎn)錄,從而抑制了Notch信號(hào)通路,足細(xì)胞功能正常。Sirt6的缺失提高了Notch1和Notch4啟動(dòng)子區(qū)域H3K9ac的水平,促進(jìn)了Notch1和Notch4的轉(zhuǎn)錄,Notch信號(hào)通路被激活,誘導(dǎo)發(fā)生足細(xì)胞炎癥,細(xì)胞凋亡,肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架錯(cuò)亂并抑制了細(xì)胞自噬,從而導(dǎo)致足細(xì)胞損傷。本研究表明Sirt6可以作為蛋白尿腎病的潛在治療靶點(diǎn),具有極高的臨床意義。
原文出處:
Liu M, Liang KL, Zhen JH, Zhou M, Wang XJ, Wang ZY, Wei XB, Zhang Y,Sun Y, Zhou ZL, Su H, Zhang C, Li NJ, Gao CJ, Peng J&Yi F.Sirt6 deficiency exacerbates podocyte injury and proteinuria through targeting Notch signaling. Nat Commun.2017.