整合RNA-seq和CLIP-seq分析揭示高糖条件下hnRNP-F对TNFα/NFκB信号通路的调控

背景：糖尿病肾病（DKD）发病机制复杂，是终末期肾病最重要的原因，已成为全球紧迫的公共卫生问题。异质性核糖核蛋白F（hnRNP-F）是广泛表达核内异质性核糖核蛋白亚家族的成员，在调控基因表达和可变剪接中具有生物学作用。已有一些研究探讨了hnRNP-F在DKD中的作用，但其在肾脏固有细胞中的潜在机制鲜有报道。因此，有必要进一步研究其在DKD中的潜在机制，为寻找DKD新的治疗靶点提供新思路。方法：本研究在人肾近端肾小管上皮细胞（HK-2）中于高糖条件下过表达hnRNP-F，同时将空载体转染至HK-2细胞作为对照组（NC）。同时，为避免高糖可能引起的渗透压应激，我们还添加了甘露糖作为非渗透压对照。利用RNA-seq在hnRNP-F过表达后生成转录组数据，分析受hnRNP-F过表达影响的差异基因表达和可变剪接事件。同样，我们分别在小鼠足细胞克隆5（MPC5）细胞中过表达hnRNP-F，并在高糖和高甘露醇条件下用Western blotting（WB）验证相关指标。我们还从基因表达综合数据库（GEO）下载了人293T细胞中hnRNP-F的CLIP-seq数据。通过RNA-seq和CLIP-seq的整合分析，我们试图鉴定细胞中hnRNP-F的一组潜在直接靶标。结果：在本研究中，利用RNA测序（RNA-seq）证明，高糖条件下培养的HK-2细胞中hnRNP-F上调导致炎症反应相关基因表达大幅下降，并抑制TNFα-NFκB信号通路。这也在MPC5细胞中得到验证。通过分析CLIP-seq和RNA-seq数据，我们发现hnRNP-F可能通过结合lncRNA SNHG1抑制基因表达。相反，这种上调导致DKD相关基因（如hnRNPA2B1、OSML、UGT2B7、TRIP6和IRF3）的可变剪接事件显著增加。结合CLIP-seq数据，我们发现hnRNP-F结合并调控hnRNP蛋白家族和剪接因子的可变剪接。这一结果表明hnRNP-F可能通过多种剪接因子的协同作用调控可变剪接。结论：hnRNP-F在mRNA转录和转录后水平具有双重功能，可能通过与lncRNA SNHG1结合负向调控TNFα/NFκB信号通路相关基因的转录。同时，hnRNP-F可能与ZFP36相互作用形成复合物，共同调控细胞中的可变剪接事件。