HDAC6抑制剂通过保护肾小球内皮细胞线粒体稳态和EMT改善糖尿病肾病
目的 探讨组蛋白去乙酰化酶 6( histone deacetylases 6,HDAC6)特异性小分子抑制剂 Tubastatin A 对糖尿病肾病( diabetic nephropathy,DN)小鼠肾损伤的保护作用和机制。
方法 C57BL/ 6J 小鼠随机分为 3 组:对 照组、DN 组和 Tubastatin A 组。 DN 组和 Tubastatin A 组行包膜下肾切除术以切除右肾,并通过腹膜内注射 STZ 诱 导 DN。 Tubastatin A 组接受 Tubastatin A 治疗,每 3 d 1 次,连续治疗 8 周。 RNA 测序分析 DN 组和 Tubastatin A 组 肾组织中差异表达基因。 通过透射电子显微镜评估线粒体受损情况,以及 DHE 染色估计肾组织中的活性氧 (reactive oxygen species,ROS)水平。 将小鼠肾小球内皮细胞(mice glomerular endothelial cell,mGEC)暴露于高葡萄 糖(high glucose,HG)培养基或 40 mmol / L 甘露醇(对照),加入或不加入 Tubastatin A 处理。 采用蛋白质印迹分析 HDAC6、肾损伤标志物 KIM1 和上皮细胞-间充质转化( epithelial⁃mesenchymal transition,EMT)标志物的表达情况, 以及流式细胞仪检测细胞中线粒体 ROS 和细胞凋亡情况。
结果 DN 小鼠肾组织和暴露于 HG 的 mGEC 细胞中 HDAC6 表达上调,并与 KIM1 水平升高一致。 组织学分析显示 DN 小鼠的显著形态学变化,包括肾小球肥大、肾小 球系膜基质积聚、肾小球基底膜增厚、肾小管基底膜增厚和出现肾小球、肾小管间质纤维化;Tubastatin A 治疗缓解 了这些不良改变。 与对照 DMSO 相比,Tubastatin A 在 HG 处理下显著降低了 mGEC 细胞中肾损伤分子 1( kidney injury molecular1,KIM1)、HDAC6、α 平滑肌肌动蛋白(α⁃smooth muscle actin,α⁃SMA)、N⁃钙粘蛋白、波形蛋白表达(P <0 05),并上调 E-钙粘蛋白表达(P<0 05)。 透射电子显微镜显示 Tubastatin A 组小鼠的肾小球内皮细胞受损线 粒体的比例较 DN 组显著降低(P<0 01)。 Tubastatin A 组小鼠肾组织中 ROS 水平较 DN 组降低(P<0 01)。 RNA 测序结果表明,与 DN 组小鼠相比,Tubastatin A 组小鼠肾组织中与 ECM-受体相互作用和与三羧酸(TCA)循环相关 的基因富集。 在 mGEC 细胞中,Tubastatin A 处理下调了 HG 诱导的 mGEC 细胞中的线粒体 ROS 水平(P<0 01),以 及减少了细胞凋亡(P<0 05)。
结论 Tubastatin A 改善了 HG 诱导的肾小球内皮细胞损伤和 DN 进展,其作用机制 与保护线粒体稳态和抑制 EMT 发生相关。
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