HDAC3抑制通过缓解RIPK1介导的程序性坏死减轻急性肾损伤

HDAC3 inhibition mitigates acute kidney injury by alleviating RIPK1-mediated programmed necrosis.

作者信息Manman Xie, Rui Hou, Runrun Shan, Xinyu Cheng, Pengcheng Wu, Xiufeng Luo, Yangyang Wei, Li Gao, Xiaoying Liu, Qi Chen
PMID40351427
发布时间2025-04-16
DOI10.3389/fphar.2025.1546950

实验完整度

包含体内小鼠模型(顺铂和I/R诱导的AKI)、体外HK2细胞模型(顺铂和H/R处理),以及分子机制验证(RNA-seq、CETSA、分子对接、siRNA敲低),证据层级独立。

主要模型

C57BL/6J小鼠顺铂诱导AKI模型 C57BL/6J小鼠缺血/再灌注(I/R)诱导AKI模型 HK2人肾小管上皮细胞系

重点核对

RGFP966预处理剂量:顺铂模型中5、10、20 mg/kg腹腔注射,I/R模型中20 mg/kg;体外2、4、8 μM 顺铂模型:20 mg/kg顺铂腹腔注射;I/R模型:双侧肾蒂夹闭40分钟,再灌注24小时 HK2细胞处理:顺铂20 μM共孵育24小时;H/R模型:低糖含0.5% FBS培养基培养12小时,复氧6小时,重复3次 RIPK1敲低:使用靶向RIPK1的siRNA转染HK2细胞 统计设计:每组6只小鼠或3-4次独立实验,数据以均值±标准误表示

摘要

急性肾损伤(AKI)是指以肾功能快速下降为终点的临床综合征,与炎症和肾小管上皮细胞死亡相关。目前的研究旨在开发预防肾小管细胞死亡的策略。在此,基于组蛋白去乙酰化酶(HDACs)在肾脏生理中的作用及其在肾纤维化中的既定角色,我们利用小鼠模型以及采用人肾上皮细胞的体外研究,探讨了HDACs的机制贡献。我们发现,在缺血/再灌注和顺铂处理后,小鼠肾小管中HDAC3表达上调。具有指导意义的是,使用HDAC3选择性抑制剂RGFP966治疗产生了有效的保护作用,在体内和体外模型中均减轻了急性肾损伤。此外,RGFP966被发现可减少HK2细胞中由顺铂和缺氧-复氧引起的炎症和损伤,转录组测序显示RGFP966显著抑制了坏死性凋亡启动子RIPK1的上调。细胞热位移实验和分子对接证明了RGFP966与HDAC3的物理结合。此外,RIPK1敲低细胞实验表明RGFP966靶向RIPK1并抑制RIPK1激酶活性。总之,这些发现确立了HDAC3抑制剂RGFP966在治疗AKI中的功效。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
HDAC3在急性肾损伤中的机制作用及其抑制剂RGFP966是否具有保护效应?
核心机制
HDAC3抑制剂RGFP966通过靶向RIPK1并抑制其激酶活性,减少RIPK1介导的程序性坏死(necroptosis),从而减轻肾小管上皮细胞损伤和炎症。
主要证据
在顺铂和I/R诱导的AKI小鼠模型以及顺铂和H/R处理的HK2细胞中,RGFP966减轻肾损伤和炎症;RNA-seq显示坏死性凋亡通路富集;CETSA和分子对接证明RGFP966与HDAC3结合;RIPK1敲低消除了RGFP966的保护作用。
研究意义
研究提示RGFP966可能作为治疗AKI的潜在候选药物,且初步安全性评估显示对正常小鼠肝、心、脾、肺无不良影响。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

检测HDAC3在AKI模型中的表达与定位

确定HDAC3在AKI中的表达变化和细胞定位

通过Western blot和qPCR检测顺铂和I/R小鼠肾组织及HK2细胞中HDAC3蛋白和mRNA水平;免疫荧光染色观察HDAC3在肾小管中的定位。

2

体外评估RGFP966对肾小管上皮细胞损伤的保护作用

测试RGFP966是否减轻顺铂和H/R诱导的HK2细胞损伤和炎症

CCK-8检测细胞活力;Western blot、qPCR和免疫荧光检测KIM-1、p-p65及炎症因子(MCP-1、TNF-α、IL-6、IL-1β)表达。

3

体内评估RGFP966对AKI小鼠模型的保护作用

验证RGFP966在体内是否减轻顺铂和I/R诱导的肾损伤和炎症

在小鼠模型中预处理RGFP966,检测血清BUN和肌酐水平,肾组织HE和PAS染色,Western blot和qPCR检测KIM-1、p-p65及炎症因子,免疫荧光检测KIM-1和TNF-α。

4

RNA-seq分析RGFP966作用机制

揭示RGFP966对顺铂处理HK2细胞基因表达的影响及相关通路

对顺铂处理±RGFP966的HK2细胞进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行KEGG通路富集分析。

5

验证RGFP966对坏死性凋亡的调控

验证RGFP966是否通过抑制RIPK1介导的坏死性凋亡发挥作用

Western blot和qPCR检测RIPK1、RIPK3及其磷酸化水平;免疫荧光检测p-RIPK1和p-MLKL;透射电镜观察细胞坏死形态;免疫组化检测肾组织p-RIPK1。

6

RIPK1敲低验证RGFP966作用依赖性

确认RGFP966的保护作用依赖于RIPK1

使用siRNA敲低HK2细胞中RIPK1,检测RGFP966对损伤标志物的影响。

7

多器官安全性评估

评估RGFP966对正常小鼠主要器官的潜在毒性

正常小鼠给予RGFP966(20 mg/kg)或生理盐水,检测血清ALT和AST水平,并进行肝、心、脾、肺的HE染色。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RGFP966TargetMol--
顺铂MedChemExpress--
KIM-1抗体AbmartT58586S
HDAC3抗体Proteintech10255-1-AP
p65抗体WanleibioWL01273b
p-p65抗体WanleibioWL012169
RIPK3抗体HUABIOER190127
p-RIPK3抗体Abcamab195117
RIPK1抗体HUABIOET1701-79
p-RIPK1抗体HUABIOAF2398
p-MLKL抗体HUABIOET1705-51
β-actin抗体ServicebioGB12044
IRDye 800偶联二抗LI-COR BiosciencesC60113-02
PAS染色试剂盒Beyotime BiotechnologyC0142S
DME/F-12(1:1)培养基----
胎牛血清----
RIPA裂解液Beyotime Biotechnology--
AG RNAex Pro RNA提取试剂Accurate Biology--
NanoDrop 2000分光光度计Thermo Scientific--
RealMasterMixTOYOBO--
CFX96实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
肌酐检测试剂盒Nanjing Jianjian Bioengineering Institute--
AST检测试剂盒Nanjing Jianjian Bioengineering Institute--
BUN检测试剂盒Nanjing Jianjian Bioengineering Institute--
ALT检测试剂盒Nanjing Jianjian Bioengineering Institute--
CCK-8试剂----
Multiskan FC酶标仪Thermo--
羊抗兔IgG-罗丹明偶联物Bioss Antibody Inc.--
DAPI----
TRIzol试剂----
LR White树脂London Resin Company--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
Opti-MEM培养基Gibco--
微动脉瘤夹----
Discovery Studio 2017 R2BIOVIA Software, Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
AKI小鼠模型建立
小鼠品系(C57BL/6J,雄性,20-23 g);顺铂剂量(20 mg/kg,腹腔注射);I/R模型:双侧肾蒂夹闭40分钟,再灌注24小时,体温维持36.5°C
阅读提示:Methods 2.2 Establishment of AKI mouse models
RGFP966给药方案
顺铂模型:5、10、20 mg/kg腹腔注射,预处理12小时,每日一次,连续3天;I/R模型:20 mg/kg腹腔注射,预处理12小时
阅读提示:Methods 2.2 Establishment of AKI mouse models
HK2细胞培养与处理
HK2细胞系来源(Procell);培养条件:DME/F-12 (1:1) + 5% FBS,37°C,5% CO2;顺铂浓度20 μM,处理24小时;H/R条件:低糖0.5% FBS培养12小时,复氧6小时,重复3次;RGFP966预处理浓度2、4、8 μM
阅读提示:Methods 2.4 Cell culture and treatment
Western blotting
蛋白提取使用RIPA缓冲液(含PMSF);SDS-PAGE浓度为10%;转移至硝酸纤维素膜;5%脱脂牛奶封闭;一抗4°C孵育过夜;IRDye 800二抗室温孵育2小时;使用LiCor/Odyssey系统成像
阅读提示:Methods 2.6 Western blotting
RT-qPCR
RNA提取使用AG RNAex Pro试剂;逆转录使用RealMasterMix;qPCR仪器Bio-Rad CFX96;内参β-actin
阅读提示:Methods 2.7 RNA extraction and real-time quantitative PCR
CETSA
RGFP966处理浓度8 μM,时间2小时;加热温度梯度42°C、47°C、52°C、57°C、62°C,时间8-10分钟;离心转速800 rpm
阅读提示:Methods 2.5 Cellular thermal shift assay
RIPK1敲低
siRNA序列(5'-GCA​AAG​ACC​UUA​CGA​GAA​UUU​TT-3');转染试剂Lipofectamine 2000;转染时间6小时;检测时间:qPCR 24小时,Western blot 48小时
阅读提示:Methods 2.14 SiRNA knockdown
RNA-seq
样品准备:6孔板细胞,TRIzol提取RNA;测序服务:BGI(BGI Genomics)
阅读提示:Methods 2.12 Transcriptome sequencing (RNA-seq)