《HMGB1在腎臟纖維化形成中的作用和機制研究》是依託上海交通大學，由張維莉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：HMGB1在腎臟纖維化形成中的作用和機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張維莉
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
腎臟損傷時受損細胞釋放HMGB1到局部或循環引起炎症反應，促進腎臟纖維化形成，其確切發病機制尚未明確。釋放到細胞外的HMGB1與TLR4或/和RAGE受體結合激活免疫細胞，促進組織修復和再生。我們發現炎症細胞和成纖維細胞相互調控；HMGB1由壞死腎小管上皮細胞釋出激活NIH/3T3成纖維細胞；因此推測HMGB1由受損腎小管上皮細胞或巨噬細胞釋出，與腎成纖維細胞受體結合，或促進促纖維化細胞因子分泌，通過PI3K/Akt、TGF-β等通路激活成纖維細胞，過度合成膠原蛋白。為證實假設，擬採用細胞共培養和動物模型，體內外觀察HMGB1對腎成纖維細胞直接或間接激活及對腎組織炎症和纖維化的作用；套用siRNA和抗體中和受體，及TLR4、RAGE缺失小鼠模型，體內外明確HMGB1通過TLR4或/和RAGE發揮其作用；反向阻斷下游信號通路，探討不同通路對細胞功能的影響，為抗腎纖維化治療提供新穎的理論依據。
結題摘要
腎臟損傷時受損細胞釋放HMGB1到局部或循環引起炎症反應，促進腎臟纖維化形成，其確切發病機制尚未明確。釋放到細胞外的HMGB1與TLR4受體結合激活免疫細胞，促進組織修復和再生。我們發現炎症細胞和成纖維細胞相互調控；HMGB1由壞死腎小管上皮細胞釋出激活NIH/3T3成纖維細胞；因此推測HMGB1由受損腎小管上皮細胞釋出，與腎成纖維細胞受體結合，或促進促纖維化細胞因子分泌，通過PI3K/Akt、TGF-β等通路激活成纖維細胞，過度合成膠原蛋白。為證實假設，採用細胞共培養系統和動物模型，體內外觀察HMGB1對腎成纖維細胞激活及對腎組織炎症和纖維化的作用；套用特異性抗體中和受體，及TLR4缺失小鼠模型，通過腎臟內注射HMGB1和單側輸尿管阻斷腎臟損傷2種小鼠模型，明確HMGB1通過TLR4發揮其作用；並反向阻斷下游信號通路，探討不同通路對細胞功能的影響。實驗結果表明：HMGB1可激活腎成纖維細胞，促進成纖維細胞增殖、α-SMA表達和膠原蛋白的合成增加，以及細胞遷移。通過免疫缺失腎成纖維細胞TLR4受體，發現HMGB1對腎成纖維細胞的增殖作用通過TLR4受體，TLR4受體缺失細胞劃痕實驗延緩了HMGB1所致的細胞遷移。Transwell共培養和條件培養基可促進腎成纖維細胞的增殖，並促進膠原基因表達。HMGB1可促進腎成纖維細胞Akt，c-Jun，RAS，p-c-Jun，TLR4等蛋白表達上調。Akt、ERK和PI3K抑制劑不同程度地抑制HMGB1所致細胞內相應蛋白及膠原蛋白的表達，並減弱HMGB1所致的細胞增殖及α-SMA表達，並延緩細胞遷移。腎小管上皮細胞劃痕損傷後24、48小時上清中AngII表達水平逐漸升高。將HMGB1注射到TLR4缺失小鼠和野生型小鼠腎臟內，相比於野生型小鼠，TLR4缺失小鼠TNF-α含量在給予HMGB1干預後3天含量有所下降。本項目首次探討了腎臟損傷，炎症反應和腎臟成纖維細胞激活共同作用導致腎臟纖維化的機制。首次利用細胞共培養系統，探討腎臟不同細胞間的相互調控關係，及HMGB1通過TLR4受體和信號通路激活腎臟間質成纖維細胞參與腎臟纖維化的發生。本項目的成功實施為抗腎纖維化治療提供新穎的理論依據。
